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

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:

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 8 1 Khái niệm đổi lẫn chức năng trong ngành chế tạo

Bản chất của tính lắp lẫn

- Yêu cầu của kiểu lắp: khe hở nằm trong khoảng từ [Smax] đến [Smin] Nếu loạt chi tiết trục B lắp với loạt chi tiết lỗ A có Smax ≤ [Smax] và Smin ≥ [Smin] có nghĩa là ta lấy bất cứ chi tiết trục nào trong loạt A lắp với một chi tiết trong loạt

B đều được mối ghép thoả mãn yêu cầu Ta nói các chi tiết máy trong loạt A và

B có tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn Chúng có thể thay thế cho nhau, mà vẫn đảm bảo chức năng làm việc

Trong mối ghép trượt, nếu khoảng khe hở cực đại Smax vượt quá giá trị cho phép [Smax] hoặc khoảng khe hở cực tiểu Smin nhỏ hơn giá trị [Smin] thì các chi tiết trong loạt A và B không có khả năng thay thế nhau Điều này có nghĩa là nếu một mối ghép đang đáp ứng yêu cầu, khi thay thế một chi tiết trục khác vào ổ trượt hiện tại, có thể dẫn đến một mối ghép không đạt yêu cầu.

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

Trong sản xuất hàng loạt, tính đổi lẫn chức năng của loạt chi tiết là yếu tố thiết yếu Khi mọi chi tiết trong loạt đều có thể thay thế cho nhau và thực hiện cùng chức năng, loạt chi tiết đó được coi là đạt tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn Ngược lại, nếu có một hoặc nhiều chi tiết không đạt được điều này, loạt chi tiết được coi là chỉ đạt tính đổi lẫn chức năng không hoàn toàn.

Ý nghĩa của tính lắp lẫn

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

Ví dụ : lắp một bóng đèn vào đuôi đèn, vặn đa ốc vào bu lông bất kỳ có cùng cỡ kích thước, lắp ổ lăn có cùng kích thước vào ổ trục của một chiếc xe máy

Trong sản xuất, tính lắp lẫn làm đơn giản quá trình lắp ghép Trong quá trình sửa chữa, nếu thay thế một chi tiết hỏng bằng một chi tiết dự trữ cùng loại thì 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

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

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

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

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

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 chính xác

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

+ Kích thước giới hạn lớn nhất:

Ký hiệu: dmax (Chi tiết trục)

+ Kích thước giới hạn nhỏ nhất:

Ký hiệu: dmin (chi tiết trục)

Kích thước thực tế của chi tiết, bao gồm cả đường kính lỗ (dth) và đường kính trục (Dth), nằm trong khoảng cho phép, tức là từ dmin đến dmax, thì chi tiết được coi là đạt yêu cầu Điều này đảm bảo chi tiết có thể hoạt động hiệu quả trong ứng dụng hoặc lắp ráp đã định.

- Sai lệch giới hạn kích thước là hiệu đại số giữa các 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:

Ký hiệu: es, ES es = dmax - dN (chi tiết trục)

ES = Dmax - DN ( chi tiết lỗ)

- Sai lệch giới hạn dưới: Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa Ký hiệu: ei, EI ei = dmin - dN (chi tiết trục)

EI = Dmin - DN ( chi tiết lỗ)

Giá trị sai lệch dương khi kích thước giới hạn vượt quá kích thước danh nghĩa, âm khi nhỏ hơn kích thước danh nghĩa và bằng 0 khi hai kích thước bằng nhau.

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 hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới

+ 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 yêu cầu độ chính xác chế tạo kích thước càng cao Ngược lại, nếu trị số của dung sai càng 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 độ chính xác thiết kế

Số sai lệch giới hạn của chi tiết là nửa hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, tính theo milimet: σ = (dmax - dmin)/2 = (32,050 - 32,034)/2 = 0,008mm Dung sai của chi tiết là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, tính theo milimet: T = dmax - dmin = 32,050 - 32,034 = 0,016mm.

- 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:

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 thước giới 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

Tính các sai lệch giới hạn theo công thức:

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

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 sai lệch 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

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 tính được dung sai:

Ta đã biết chi tiết trục đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn đẳng thức: dmin ≤ dth ≤ dmax

Trong ví dụ này ta có: dmin = 27,959 ≤ dth = 27,976 ≤ dmax = 27,980

Vậy chi tiết trục gia công là đạt yêu cầu

Ví dụ 1.4: Biết kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ là: DN = 25mm, các sai lệch 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 Chi tiết lỗ đã gia công có đạt yêu cầu không

Từ các công thức ta suy ra:

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

Chi tiết lỗ đạt yều cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức:

Trong ví dụ này ta có:

Dth = 25,015 mm ≤ Dmin = 25,020 mm tức là không thỏa mãn bất đẳng thức trên Vậy chi tiết lỗ đã gia công không đạt yêu cầu

Trong thực tế trên bản vẽ chi tiết người thiết kế chỉ ghi kích thước danh nghĩa và kề sau đó là các sai lệch giới hạn ( Sai lệch giới hạn trên được ghi ở phía trên, Sai lệch giới hạn dưới được ghi ở phía dưới) Trường hợp của ví dụ 1.3 và 1.4 thì:

Kích thước trục đước ghi là: es = 28 − − 0

Kích thước trục được ghi là: es = 25 + + 0

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

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

Kích thước ghi trên bản vẽ

Kích thước giới hạn dmax = d + es

Kích thước thực Đánh giá kết quả dmin = d+ ei

Khái niệm lắp ghép

Hai hay một số chi tiết phối hợp với nhau một cách cố định hoặc di động thì tạo thành mối ghép

Hình 1.2 Kí hiệu một số lắp ghép

Bề mặt tiếp xúc tạo nên sự phối hợp của các mối ghép gọi là bề mặt lắp ghép

Kích thước bề mặt bao ký hiệu là D

Kích thước bề mặt bị bao ký hiệu là d

Kích thước danh nghĩa của lắp ghép là: DN = dN

3.1 Lắp ghép có độ hở.

Trong nhóm kích thước này bề mặt bao (lỗ), luôn luôn lớn hơn kích thước bề mặt bị bao (trục), đảm bảo lắp ghép luôn luôn có độ hở Độ hở của lắp ghép được 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:

Smin = Dmin - dmax (2.2) Độ hở trung bình của lắp ghép là:

Từ (2.1) và (2.2) ta suy ra:

Smax = (Dmax - DN ) - (dmin - dN ) = ES - ei (2.4)

Smin = (Dmin - DN ) - (dmax - dN ) = EI - es (2.5)

(Đối với một lắp ghép thì DN = dN)

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 thành cũng được phép dao động trong khoảng Smax , Smin, tức là trong phạm vi dung sai của độ hở, TS:

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 kích thước trục Dung sai có độ hở còn được gọi là dung sai của lắp ghép lỏng Nó đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép

Ví dụ: Cho kiểu ghép lỏng trong đó kích thước lỗ là: esR0 +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

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:

+ Đối với trục: dmax = dN + es = 52 + (- 0,03) = 51,97mm dmin = dN + ei = 52 +(- 0,06) = 51,94mm

- Độ hở giới hạn và trung bình được tính theo (2.1), (2.2), (2.3)

Dung sai của độ hở được tính theo (2.6) hoặc (2.7)

Hoặc TS = TD + TD = 0,03 + 0,03 = 0,06mm

3.2 Lắp ghép có độ dôi.

Hình 1.3 Lắp ghép có độ dôi Trong nhóm lắp chặt, kích thước bề mặt bao luôn luôn nhỏ hơn kích thước bề mặt bị bao, đảm bảo kích thước luôn luôn có độ dôi (Hình vẽ) Độ dôi của lắp ghép được ký hiệu là N và tính như sau:

Tương ứng với các kích thước giới hạn của trục và lỗ ta có độ dôi giới hạn:

Nmax = dmax - Dmin = es - EI (2.8)

Smax = dmin - Dmax = ei - ES (2.9) Độ dôi trung bình của lắp ghép:

TN = Nmax - Nmin = TD + Td (2.11)

Dung sai độ dôi cũng bằng tổng dung sai kích thước lỗ và trục

Ví dụ: Cho kiểu lắp chặt, trong đó kích thước lỗ là: D450 +0,025, kích thước trục 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

Với số liệu đã cho ta có:

- Tính độ dôi giới hạn theo (2.8) và (2.9)

- Tính độ dôi trung bình theo (2.10)

- Tính dung sai kích thướ́c chi tiết:

- Tính dung sai độ dôi theo (2.11)

Hình 1.4 Lắp ghép trung gian Trong nhóm lắp ghép này miền dung sai kích thước bề mặt bao (lỗ) bố trí xen lẫn miền dung sai kích thước bề mặt bị bao (trục)

Kích thước bề mặt bao bao phủ có thể thay đổi nhiều hơn hoặc ít hơn kích thước bề mặt được bao phủ Do đó, mối lắp ghép có thể tạo ra khe hở hoặc chồng lấn.

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

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

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

Trường hợp trị số độ hở giới hạn lớn nhất (Smax) lớn hơn trị số độ dôi giới hạn lớn nhất (Nmax) thì ta tính độ hở trung bình:

Ngựơc lại nếu trị số độ dôi giới hạn lớn nhất lớn hơn trị số độ hở giới hạn lớn nhất ta tính độ dôi trung bình:

Vớ dụ: Cho kiểu lắp trung gian, trong đú kớch thước lỗ là: ỉ820 +0,035 , kớch thước trục là ỉ820 +0,045, hóy tớnh:

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

- Tính độ hở, độ dôi giới hạn và độ hở hoặc độ dôi trung bình

- Tính dung sai của lắp ghép

Giải: Theo số liệu đã cho ta có:

- Kích thước giới hạn và dung sai tính tương tự như các ví dụ trên:

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)

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

- Dung sai của lắp ghép được tính theo công thức:

Hoặc TS,N = TD + Td = 0,035 + 0,022 = 0,057mm

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

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) thì chúng ta 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 ứng với các sai lệch giới hạn sau.

Hình 1.5 Sơ đồ phân bố hệ thống lỗ

TD: trị số dung sai kích thước lỗ cơ bản, được xác định tùy thuộc vào cấp chính xác và kích thước danh nghĩa.

Là hệ thống các kiểu lắp mà vị trí của miền dung sai trục là cố định, còn muốn được các kiểu lắp có đặc tính khác nhau ta thay đổi vị trí miền dung sai lỗ so với kích thước danh nghĩa.

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

Td: là trị số dung sai kích thước trục cơ bản, được xác định tùy thuộc vào cấp chính xác và kích thước danh nghĩa.

Hình 1.6 Sơ đồ phân bố hệ thống trục

4.3 Sơ đồ lắp ghép. Để đơn giản và thuận tiện cho tính toán mối ghép người ta biểu diễn lắp ghép dưới dạng sơ đồ phân bố miền dung sai và được vẽ theo qui ước như sau:

- Lập một hệ trục tọa độ vuông góc, trong đó trục hoành biểu thị cho vị trí của đường kích thước danh nghĩa (gọi là đường 0 vì tại vị trí đó sai lệch của kích thước bằng 0) và trục tung biểu thị giá trị của các sai lệch giới hạn tính theo đơn vị (àm).

Tiến hành vẽ miền dung sai của lỗ và trục Sai lệch giới hạn bố trí đối xứng hai phía so với đường 0 Vị trí sai lệch dương nằm phía trên đường 0, vị trí sai lệch âm nằm phía dưới đường 0.

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

Ví dụ 1.6: Cho lắp ghép có kích thước danh nghĩa dN = 40mm Sai lệch giới hạn 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 độ dôi 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 hai miền dung sai Ở đây miền dung sai kích thước lỗ TD nằm ở phía trên miền dung sai 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

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

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

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

Câu 1: Cho chi tiết trục có kích thước danh nghĩa: dN = 30mm, kích thước giới 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 được không ? Tại sao ?

Câu 2 : Chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 55mm, kích thước giới hạn, 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 được không ? Tại sao ?

Câu 3 : Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước chi tiết trong các trường hợp sau : a)  80 0  0 , 074 ;  150   0 0 , , 143 043 ;  90   0 0 , , 025 003 b)  100   0 0 , , 207 120 ;  72 0  0 , 046 ;  120   0 0 , , 101 079

DUNG SAI LẮP GHÉP CÁC BỀ MẶT TRƠN 25 1 Hệ thống dung sai

Hệ cơ bản

TCVN quy định hai hệ cơ bản : hệ thống lỗ và hệ thông trục Việc chọn hệ thống 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.

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 xác được ký hiệu theo độ chính xác giảm dần từ IT1 đến IT18 cho phạm vi kích thước trên 500 đến 3150 mm Trong đó:

Các cấp độ chính xác IT1 đến IT4 thường được sử dụng cho các kích thước yêu cầu độ chính xác cực cao Những kích thước này có thể bao gồm các mẫu chuẩn, dụng cụ đo calib và các thiết bị đo lường khác Độ chính xác cao này đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy của các phép đo, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.

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

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

Trong tiêu chuẩn ISO 2768-1, hai cấp độ chính xác IT01 và IT0 không được nhắc đến trong phần chính của tiêu chuẩn Nguyên nhân là do hai cấp chính xác này hiếm khi được sử dụng trong thực tế.

Khoảng kích thước danh nghĩa

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

Bảng 2.1 Các khoảng kích thước danh nghĩa, mm Các khoảng kích thước chính

Các khoảng kích thước trung gian

Các khoảng kích thước chính

3150Giá trị của dung sai tiêu chuẩn và sai lệch cơ bản cho mổi khoảng kích thước danh nghĩa được tính toán từ giá trị trung bình nhân D của các kích thước giới hạn D1 và D2 của khoảng kích thước danh nghĩa đó D  D D 1  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) ta thay 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.

Hệ thống lắp ghép gồm các kiểu lắp khác nhau như lỏng, chặt, trung gian Trong đó, vị trí miền dung sai trục cố định, còn vị trí miền dung sai lỗ so với kích thước danh nghĩa sẽ thay đổi để tạo ra các đặc tính lắp khác nhau.

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

Sai lệch cơ bản là sai lệch (dưới hoặc trên) dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường không Trong hệ thống TCVN, sai lệch gần với đường không nhất gọi là sai lệch cơ bản Nghĩa là, nếu miền dung sai nằm phía trên đường không thì SLCB là sai lệch dưới, còn nếu nằm phía dưới đường không thì SLCB là sai lệch trên Để có hàng loạt kiểu lắp thì phải quy định một dãy miền dung sai trục và một dãy miền dung sai lỗ có vị trí khác nhau, tức là có SLCB khác nhau Tiêu chuẩn quy định có 28 sai lệch cơ bản đối với trục và 28 sai lệch cơ bản đối với lỗ 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 Đối với sai lệch cơ bản JS và js, miền dung sai đối xứng qua đường không Trị số và dấu của các sai lệch cơ bản khác được quy định trong TCVN 2245 -99 Các sai lệch cơ bản của trục và lỗ có cùng một chữ ký hiệu sẽ bằng nhau về trị số nhưng ngược dấu

Từ hình 2.4 ta nhận thấy rằng, muốn hình thành một kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ bản, ta phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miền dung sai bất kì nào của trục, chẳng hạn phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miền dung sai trục có SLCB là f ta được kiểu lắp H/f Cũng tương tự, khi phối hợp miền dung sai trục có SLCB là h với bất kì miền dung sai nào của lỗ ta được kiểu 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 lỗ

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

Bảng 2.1 Các khoảng kích thước danh nghĩa, mm

3150Giá trị của dung sai tiêu chuẩn và sai lệch cơ bản cho mổi khoảng kích thước danh nghĩa được tính toán từ giá trị trung bình nhân D của các kích thước giới hạn D1 và D2 của khoảng kích thước danh nghĩa đó D  D D 1  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

Ví dụ 2.1: Lỗ 40H7 hoặc trục 40f7, 40js6 có nghĩa là:

- 40H7: chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa là 40mm, sai lệch cơ bản của lỗ là H, cấp chính xác là cấp 7

- 40f7: chi tiết trục có kích thước danh nghĩa là 40mm, sai lệch cơ bản của trục là f, cấp chính xác là cấp 7

- 40js6 : chi tiết trục có kích thước danh nghĩa là 40mm, sai lệch cơ bản của trục là js, cấp chính xác là cấp 6 b) Ghi theo trị số sai lệch giới hạn

Ví dụ: Lỗ  40  0 025 , , trục 40   0 025 0 050 , , ,  40 0 008  , , có nghĩa là

-  40  0 025 , : kích thước danh nghĩa 40mm, ES = 0,025 mm, EI = 0

-  40   0 025 0 050 , , : 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

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

Ví dụ:  60 H7 e8 hoặc  60 H7 / e8 hoặc  60 H7 - e8 b) Ghi theo trị số sai lệch giới hạn

  c) Ghi kết hợp miền dung sai và sai lệch giới hạn

Các bảng dung sai

Bảng 2.2 Hệ thống lỗ, lắp ghép đối với các kích thước danh nghĩa từ 1 đến

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

- 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

Tra bảng 2.2 và 2.3 theo ký hiệu 50H7/r6 ta xác định được

ES = +25 m = 0,025 mm ; EI = 0 es = +50 m = 0,050 mm ; ei = +34 m = 0,034 mm

Kích thước giới hạn và dung sai của lỗ

Kích thước giới hạn và dung sai của trục dmax = d + es = 50 + 0,050 P,050 mm dmin= d + ei = 50 + 0,034 P,034 mm

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

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

Ở trạng thái làm việc bình thường, do ma sát giữa dầu và trục tạo thành dòng chảy của dầu bôi trơn trên bề mặt trục Áp lực của dòng dầu đủ lớn để nâng trục lên, ngăn cản tiếp xúc trực tiếp giữa trục và bạc Độ hở của ổ trượt được chia thành hai phần không bằng nhau: Độ hở ở vị trí bạc và trục gần nhau nhất, gọi là chiều dày chêm dầu (ký hiệu h), và độ hở phía đối diện (ký hiệu H).

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, sau đó 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 S với các thông số của mối ghép như sau:

 - độ nhớt tuyệt đối (hay độ nhớt động lực) của dầu bôi trơn (Ns/m 2 ) n - tốc độ quay tương đối giữa trục và bạc (vòng/phút) d - đường kính danh nghĩa của mối ghép (mm) l - chiều dài bề mặt lắp ghép (mm) p – áp suất trung bình trên bề mặt lắp ghép.

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 hiệu suất tốt nhất được gọi là Stn và được tính:

Khi làm việc, các nhấp nhô trên bề mặt bị mòn rất nhanh trong thời gian chạy rà ban đầu nên độ hở sẽ tăng lên một lượng bằng 2(RZd+RZD) Vì vậy phải chọn kiểu lắp có độ hở ban đầu Sbđ bằng: Sbđ = Stn - 2(RZd+RZD), với RZd, RZD chiều cao nhấp nhô trung bình của bề mặt trục và lỗ, phụ thuộc vào độ nhám bề mặt trụ và lỗ.

Có Sbđ, tra bảng lắp ghép trong hệ thống lỗ để chọn kiểu lắp có độ hở trung bình Stb gần nhất với giá trị Sbđ, với tb 2

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 đẳng thức sau: hmin ≥ k(RZd+RZD) = k(4Rad +4RaD) (2.5) với k là hệ số an toàn, tính đến sai số hình dáng của chi tiết lắp, thường chọn k = 2÷3 hmin ≥ 2(RZd+RZD) (2.6)

Trị số hmin được tính theo công thức sau:

Nếu hmin tính được không thỏa mãn bất đẳng thức trên thì cần giảm trị số

Smax, nghĩa là phải chọn kiểu lắp khác có Smax nhỏ hơn, đủ để hmin thỏa mãn bất đẳng thức trên Nhưng việc chọn kiểu lắp khác này vẫn đảm bảo độ hở trung bình Stb gần bằng độ hở ban đầu Sbđ.

- Vận tốc trượt trượt v = πdn/60 = π x 750 x 0,8/60 = 31,4 m/s- Áp suất riêng p = P/dl = 6000/(0,8 x 0,08) = 93750 N/m2- Số Re = vdρ/μ = 31,4 x 800/0,036 = 6,96 x 106 > Re cr, nên ổ trượt làm việc ở chế độ hỗn hợp- Chiều dài ổ trượt l = 0,857 ≥ l min, nên ổ trượt này đủ dài- Kiểu lắp: Ta tính toán các thông số sau để xác định kiểu lắp: - Hệ số ma sát trượt khô f = 0,12 - Tỷ số l0/d = 0 - Áp suất p/p cho = 93750/32000 = 2,93 > Kiểu lắp ổ trượt: Loại ổ trượt dài

GIẢI Độ hở tốt nhất của mối ghép được xác định theo công thức:

Dầu công nghiệp 45 có  = 0,036 Ns/m 2 và áp suất trung bình

S tn  167àm Độ hở ban đầu

Sbđ = Stn - 2(RZd+RZD) = 167 – 2(3,2 +6,3) = 148 àm

Dựa vào bảng tiêu chuẩn , chọn kiểu lắp 80H8/d8 có:

ES = 46 àm, EI = 0 ; es = - 100 àm, ei = -146 àm

Kiểm nghiệm lại điều kiện ma sát ướt

    min h , àm hmin = 33 àm > 2(RZd+RZD) = 19 àm

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 lắm nên đảm bảo định tâm tốt giữa hai chi tiết lắp ghép Lắp ghép trung gian dùng cho các mối ghép cố định nhưng cần tháo lắp trong quá trình sử dụng Độ dôi nhận được trong lắp ghép trung gian có giá trị tương đối nhỏ, không đủ đảm bảo truyền 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 thường chọn 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 lắp có 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 lăn trong chế tạo máy nặng.

H7/k6: thông dụng nhất, độ dôi trung bình, đồng tâm tốt, dùng cho các mối ghép cố định như bánh răng, bánh đai, bánh đà, bạc lót với ổ trượt,…

H6/k5: dùng cho các lắp ghép có độ chính xác cao hơn như lắp ghép ổ bi trục chính máy tiện trong lỗ hộp trục chính.

H7/js6: có độ hở, dùng thay thế khi tháo lắp thường xuyên

4.3 Chọn kiểu lắp có độ dôi

Lắp ghép có độ dôi dùng cho những lắp ghép cố định, không tháo hoặc chỉ tháo ra trong trường hợp đặc biệt khi sửa chữa Độ dôi trong lắp ghép sẽ tạo nên lực ma sát đủ lớn giữ chặt hai chi tiết với nhau để truyền lực dọc trục hoặc mômen xoắn mà không cần chi tiết phụ khác Tuy nhiên trong trường hợp truyền mômen xoắn lớn hoặc lực đặc biệt lớn người ta vẫn dùng lắp ghép có độ dôi kết hợp với các chi tiết kẹp chặt.

Độ bền của mối ghép không chỉ phụ thuộc vào độ dôi mà còn chịu ảnh hưởng bởi vật liệu, kích thước lắp ghép, độ nhám bề mặt lắp ghép, phương pháp lắp, Do đó, lựa chọn mối ghép không chỉ dựa trên các mối ghép tương tự đã biết mà còn phải dựa trên tính toán độ dôi và ứng suất phát sinh, nhất là khi sử dụng lắp ghép có độ dôi tương đối lớn Đối với các sản phẩm sản xuất hàng loạt và hàng khối, cần kiểm tra thử các mối ghép độ dôi đã chọn trước khi tiến hành sản xuất đại trà.

4.3.2 Các phương pháp thực hiện lắp ghép chặt

- Lắp ép nguội: phương pháp này thực hiện khi ép hai chi tiết lại với nhau ở nhiệt độ bình thường Khi lắp ghép các chi tiết nhỏ, độ dôi nhỏ, có thể dùng búa đồng đóng Lắp ghép các chi tiết độ dôi lớn phải dùng các loại máy ép để ép nhờ lực chiều trục của nó, lắp như vậy gọi là lắp ép dọc Lắp ghép theo phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện phù hợp với điều kiện sản xuất ở các xưởng cơ khí.Tuy nhiên nó có nhược điểm: biến dạng không đồng điều của các chi tiết thành mỏng, lực ép làm cho các điểm nhấp nhô bề mặt lắp ghép bị san phẳng, do đó độ dôi thực tế không đạt như độ dôi tính toán, sức bền chặt của mối ghép bị giảm hoặc có thể gây hư hỏng bề mặt lắp ghép

- Lắp trên máy ép kết hợp nung nóng trước chi tiết bao hoặc làm lạnh chi tiết bị bao đến nhiệt độ xác định rồi tiến hành lắp Đây là phương pháp biến dạng nhiệt được sử dụng khi độ dôi tương đối lớn hoặc độ dôi không lớn nhưng yêu cầu về chất lượng mối ghép cao Nhiệt độ nung nóng hoặc làm lạnh khi lắp được xác định như sau:

Nhiệt độ nung nóng (không quá 400 o C):

 max   , o C (2.8) Nhiệt độ làm lạnh d o

Nmax - độ dôi lớn nhất của lắp ghép

So - độ hở cần thiết để lắp, thường lấy bằng độ hở nhỏ nhất Smin của lắp ghép H/g.

 - hệ số giãn nở khi nung nóng hay làm lạnh

D, d - kích thước lắp ghép, mm t - nhiệt độ nơi làm việc của lắp ghép, o C

Bảng 2.4 Hệ số dãn nở nhiệt 

Gang Đồng thanh Đồng thau

4.3.3 Tính toán và chọn kiểu lắp.

Chọn kiểu lắp chặt tiêu chuẩn cho mối ghép có thể được tiến hành dựa trên cơ sở tính toán để đảm bảo điều kiện sau:

- Đảm bảo độ bền chặt của mối ghép, nghĩa là giữa hai chi tiết lắp ghép với nhau không có sự dịch chuyển tương đối với nhau khi có ngoại lực tác dụng.

- Đảm bảo sức bền của bề mặt lắp ghép không bị phá hỏng do ứng suất phát sinh dưới tác dụng của độ dôi lắp ghép.

Hai điều kiện trên đặt ra hai nhiệm vụ tính toán:- Tìm độ dôi cho phép nhỏ nhất Nmin để truyền lực (mômen xoắn hoặc lực dọc trục): Độ dôi cho phép này dùng để xác định kích thước chi tiết trong lắp ghép với yêu cầu đủ độ chặt đảm bảo truyền lực.- Tìm độ dôi cho phép lớn nhất Nmax để không gây ra biến dạng dẻo cho các chi tiết lắp ghép: Độ dôi cho phép này dùng để xác định kích thước chi tiết trong lắp ghép với yêu cầu không gây ra biến dạng dẻo cho chi tiết.

Phạm vi ứng dụng của các lắp ghép

Chọn lắp ghép thực chất là chọn sự phối hợp giữa miền dung sai của lỗ và miền dung sai của trục Vì vậy khi chọn kiểu lắp, phải dựa vào chức năng, yêu cầu kỹ thuật của mối ghép để chọn cho phù hợp Để quyết định kiểu lắp cho mối ghép, người ta thường tiến hành theo hai phương pháp:

- Chọn kiểu lắp theo kinh nghiệm của người thiết kế

- Tính toán độ hở, độ dôi cần thiết và chọn kiểu lắp theo giá trị đó ÔN TẬP

Câu 1: Tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn TCVN2244-99 quy định bao nhiêu cấp chính xác và ký hiệu chúng như thế nào ?

Câu 2: Thế nào là hệ thống lắp ghép lỗ cơ bản và trục cơ bản ?

Câu 3: Sai lệch cơ bản là gì ? Tiêu chuẩn TCVN2244-99 quy định về sai lệch cơ bản như thế nào?

Câu 1: Cho lắp ghép trụ trơn cho trong bảng 1 dưới đây Hãy ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép bằng chữ và bằng số trên bản vẽ?

Câu 2: Cùng với lắp ghép trụ trơn cho trong bảng 1

- Hãy lập sơ đồ phân công miền dung sai của lắp ghép?

- Lắp ghép đã thuộc nhóm lắp ghép nào? Xác định độ hở, độ dôi giới hạn của chúng?

DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 49 1 Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt

Sai lệch và dung sai hình dạng

1.1.1 Sai lệch hình dạng bề mặt phẳng

Sai lệch hình dạng bề mặt phẳng được đặc trưng bởi độ phẳng và độ thẳng

- Sai lệch độ phẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên bề mặt thực đến bề mặt áp theo phương pháp tuyến trong giới hạn phần chuẩn L, (hình 3.1).

- Sai lệch độ thẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của profin thực đến đường thẳng áp trong giới hạn phần chuẩn L, (hình 3.2).

1.1.2 Sai lệch hình dạng bề mặt trụ Đối với chi tiết trụ trơn thì sai lệch hình dạng được xét theo hai phương:

- Sai lệch profin theo phương ngang (mặt cắt ngang) bao gồm các dạng: + Sai lệch độ tròn : là khoảng cách lớn nhất  từ các điểm của profin thực đến điểm tương ứng với đường tròn áp, (hình 3.3).

Khi phân tích sai lệch theo phương ngang người ta còn xét các dạng thành phần của sai lệch độ tròn là độ ô van và độ phân cạnh.

+ Độ ô van: là sai lệch về độ tròn khi profin thực có dạng hình ô van,(hình 3.4).

Hình 3.4: Sai lệch độ ô van max min

+ Độ phân cạnh: là sai lệch về độ tròn mà profin thực là hình nhiều cạnh, (hình 3.5).

- Sai lệch profin mặt cắt dọc : là khoảng cách lớn nhất từ điểm trên profin thực đến phía tương ứng của profin áp, (hình 3.6).

Tương tự như sai lệch theo phương ngang, khi phân tích sai lệch hình dạng theo phương dọc trục người ta cũng xét các dạng thành phần của sai lệch profin mặt cắt dọc.

+ Độ côn: là sai lệch profin mặt cắt dọc khi hai đường sinh là hai đường thẳng nhưng không song song nhau, (hình 3.7).

+ Độ phình: là sai lệch profin mặt cắt dọc khi hai đường sinh không thẳng và các đường kính tăng từ mép biên đến giữa mặt cắt, (hình 3.8).

+ Độ thắt: là sai lệch profin mặt cắt dọc khi hai đường sinh không thẳng và có đường kính giảm từ mép biên đến giữa mặt cắt, (hình 3.9).

Trị số độ côn, độ phình, độ thắt được xác định theo công thức: max min

- Khi đánh giá tổng hợp sai lệch hình dạng bề mặt trụ, người ta dùng chỉ tiêu sai lệch độ trụ Nó là khoảng cánh lớn nhất từ các điểm trên bề mặt thực đến bề mặt trụ áp trong giới hạn chiều dài chuẩn, (hình 3.10).

Sai lệch và dung sai vị trí

1.2.1 Sai lệch độ song song (độ song song)

- Sai lệch độ song song của mặt phẳng: bằng hiệu số khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa các mặt phẳng áp trong giới hạn phần chuẩn, (hình 3.11).

Hình 3.11: Sai lệch độ song song của mặt phẳng

- Sai lệch độ song song của đường tâm (hoặc đường thẳng) với mặt phẳng bằng hiệu số khoảng cách lớn nhất a và nhỏ nhất b giữa đường tâm và mặt phẳng trong giới hạn chiều dài chuẩn, (hình 3.12).

Hình 3.12 : Sai lệch độ song song các đường tâm với mặt phẳng

- Sai lệch độ song song các đường tâm (hoặc đường thẳng) trong không gian: là tổng hình học  các sai lệch độ song song của đường tâm (hoặc đường thẳng) (X , Y) trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau, trong đó một trong hai mặt phẳng này là mặt phẳng chung của đường tâm, (hình 3.13).

Hình 3.13 : Sai lệch độ song song với đường tâm

1.2.2 Sai lệch độ vuông góc (độ vuông góc)

Sai lệch độ vuông góc giữa các mặt phẳng là sự chênh lệch góc giữa các mặt phẳng so với góc vuông chuẩn Nó được đo bằng đơn vị độ dài Δ trên chiều dài chuẩn L, giúp đánh giá độ song song hoặc vuông góc giữa các mặt phẳng.

Hình 3.14 : Sai lệch độ vuông góc giữa các mặt phẳng

Sai lệch về độ vuông góc thể hiện góc lệch giữa các mặt phẳng với đường tâm, hoặc giữa đường tâm với đường tâm, so với góc vuông (90 độ) Sai lệch này được biểu thị bằng đơn vị dài là Delta (Δ) trên chiều dài chuẩn (L).

1.2.3 Sai lệch độ đồng tâm

- Sai lệch độ đồng tâm : là khoảng cách lớn nhất  giữa đường tâm của bề mặt khảo sát với đường tâm của bề mặt chuẩn trên chiều dài chuẩn L, (hình3.15).

1.2.4 Sai lệch độ đối xứng

Sai lệch về độ đối xứng là khoảng cách  lớn nhất giữa mặt phẳng (đường tâm) đối xứng của phần tử được khảo sát và mặt phẳng đối xứng của phần tử trong giới hạn phần chuẩn, (hình 3.16).

1.2.5 Sai lệch độ giao nhau giữa các đường tâm

Sai lệch độ giao nhau của các đường tâm : là khoảng cách nhỏ nhất  giữa các đường tâm giao nhau danh nghĩa, (hình 3.17).

- Độ đảo hướng kính: là hiệu khoảng cách  lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm thuộc profin thực của bề mặt quay tới đường tâm chuẩn trong mặt cắt vuông góc với đường tâm chuẩn, (hình 3.18).

- Độ đảo mặt đầu: là hiệu khoảng cách  lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm thuộc profin thực của mặt đầu tới mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn,(hình 3.1).

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

Theo TCVN 384-93 thì dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được quy định tùy thuộc vào cấp chính xác của chúng Tiêu chuẩn quy định 16 cấp chính xác về dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được ký hiệu theo mức chính xác giảm dần là: 1, 2, 3, ….15, 16 Giá trị dung sai ứng với các cấp chính xác khác nhau được chỉ dẫn trong các bảng phụ lục 15 ÷ 18, phụ lục 2 Muốn xác định trị số dung sai hình dạng và vị trí khi thiết kế các chi tiết, trước hết phải chọn cấp chính xác Cấp chính xác hình dạng và vị trí bề mặt thường được chọn dựa vào các phương pháp gia công bề mặt các chi tiết Sau khi chọn cấp chính xác rồi thì dựa vào kích thước danh nghĩa tra trị số dung sai theo bảng tiêu chuẩn, bảng 15 ÷ 18, phụ lục 2. Đối với bề mặt trụ trơn thì chọn cấp chính xác hình dạng có thể vào quan hệ giữa cấp chính xác hình dạng và cấp chính xác kích thước như chỉ dẫn trong bảng 3.3

Bảng 3.3 : Cấp chính xác hình dạng ứng với cấp chính xác kích thước

Cấp chính xác kích thướcIT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12

Cấp chính xác hình dạng

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

Trên bản vẽ người ta dùng các ký hiệu để chỉ các sai lệch (bảng 3.3) và kèm theo các dấu hiệu đó là trị số dung sai của chúng như chỉ dẫn trong bảng 3.4

Các loại sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt thường gặp được nêu trong Bảng 3.4 Các sai lệch này có thể gây ra các vấn đề về chức năng và thẩm mỹ, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm kim loại.

Các nhóm sai lệch Các dạng sai lệch Ký hiệu

Sai lệch độ phẳng Sai lệch độ thẳng Sai lệch độ trụ

Sai lệch độ tròn Dung sai vị trí Sai lệch độ song song

Sai lệch độ vuông góc Sai lệch độ đồng tâm Sai lệch độ đối xứng Sai lệch góc nghiêng Sai lệch độ xuyên tâm

Dung sai vị tríSai lệch độ đảo hướng kính

Sai lệch độ đảo mặt đầu

Các ký hiệu sai lệch và trị số cho phép của sai lệch hình dạng và vị trí được đặt trong khung chữ nhật

Các khung này được nối bằng đường gióng có mũi tên tưới đường biên của bề mặt hoặc đường kích thước của thông số hay đường trục đối xứng nếu sai lệch thuộc về đường trục chung

Khung hình chữ nhật được chia thành 2 hoặc 3 phần

 Phần 1 : Ghi ký hiệu sai lệch

 Phần 2: ghi trị số sai lệch giới hạn

 Phần 3: Ghi yếu tố chuẩn hoạc bề mặt khác có liên quan

Bảng 3.5: M t s ví d ký hi u sai l ch hình d ng v v trí b m t.ột số ví dụ ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ố ví dụ ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ụ ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ạng và vị trí bề mặt à vị trí bề mặt ị trí bề mặt ề mặt ặt.

Các dạng sai lệch Ký hiệu trên bản vẽ Yêu cầu kỹ thuật

Sai lệch độ phẳng Dung sai độ phẳng của bề mặt A là 0.05 mm

Dung sai độ thẳng của bề mặt A là 0.1 mm trên toàn bộ chiều dài bề mặt

Sai lệch độ tròn Dung sai độ tròn của bề mặt A là 0,03 mm

Sai lệch độ trụ Dung sai độ trụ của bề mặt A là 0.1 mm

Sai lệch profin mặt cắt dọc

Dung sai prôfin mặt cắt dọc của mặt A là 0.05 mm

Sai lệch độ song song

Dung sai độ song song của bề mặt B so với bề mặt A là 0.1 mm trên chiều dài 100 mm

Sai lệch độ vuông góc

Dung sai độ vuông góc đường tâm lỗ 2 lỗ là 0,1 mm

Các dạng sai lệch Ký hiệu trên bản vẽ Yêu cầu kỹ thuật

Sai lệch độ đồng tâm

Dung sai độ đồng tâm của các bề mặt B và A là 0.1 mm

Sai lệch độ đồng tâm

Dung sai độ đồng tâm của lỗ B so với lỗ A là

Sai lệch độ đối xứng Dung sai độ đối xứng của mặt B so với đường tâm lỗ A là 0.04 mm

Sai lệch độ giao nhau

Dung sai độ giao nhau của hai đường tâm lỗ là

Sai lệch độ đảo mặt mút

Dung sai độ đảo mặt mút

B so với đường tâm của mặt A là 0.1 mm theo đường kính 50 mm

Sai lệch vị trí Dung sai vị trí của 8 lỗ không lớn hơn 0.1mm

Nhám bề mặt

Các bề mặt của chi tiết dù gia công theo phương pháp nào cũng không thể đạt độ nhẵn một cách tuyệt đối mà vẫn còn những nhấp nhô Những nhấp nhô này là kết quả của vết dao để lại, của rung động trong quá trình cắt, của tính chất không đồng nhất của vật liệu ,….Quan sát một phần bề mặt được khuếch đại (hình 3.20) có thể nhận thấy được các loại nhấp nhô sau:

- Nhấp nhô có chiều cao h1 là sai lệch hình dạng hình học

- Nhấp nhô có độ cao h2 thuộc về độ sóng bề mặt

- Nhấp nhô có độ cao h3 thuộc về độ nhám bề mặt Đây là những nhấp nhô tế vi trên bề mặt xét trong phạm vi chiều dài chuẩn l rất nhỏ

Như vậy nhám bề mặt là mức độ cao thấp của các nhấp nhô xét trong một phạm vi hẹp của bề mặt gia công Độ nhám bề mặt cao khi chiều cao nhám lớn và ngược lại.

2.2 Tiêu chuẩn đánh giá nhám bề mặt. a Chiều cao nhấp nhô profin theo mười điểm R Z : là trị số trung bình của

5 khoảng cách từ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đáy thấp nhất của profin trong phạm vi chiều dài chuẩn l.

Trị số RZ được xác định như sau:

5 h 10 h 8 h 6 h 4 h 2 h 9 h 7 h 5 h 3 h 1          b Sai lệch trung bình số học của profin R a : là trị số trung bình của khảng cách từ các đỉnh trên đường nhấp nhô tế vi đến đường trung bình OX lấy theo giá trị tuyệt đối trong phạm vi chiều dài chuẩn l.

Trị số Ra và Rz càng lớn thì độ nhám càng lớn (độ bóng càng thấp) Căn cứ vào hai thông số đó, theo TCVN 2511 – 95 thì độ nhám bề mặt được chia làm 14 cấp với độ nhám giảm dần (hay độ bóng càng cao) Ứng với mỗi cấp độ nhám, sẽ có các giá trị của Ra và Rz tương ứng cho trong bảng 3.6

Trên bản vẽ chi tiết máy, trị số Ra được sử dụng phổ biến hơn vì giúp đánh giá chính xác và thuận lợi hơn các bề mặt có độ nhám trung bình từ 6 đến 12 Trong khi đó, trị số Rz được sử dụng khi bề mặt quá thô (cấp 1 đến 5) hoặc quá mịn (cấp 13 đến 14).

Bảng 3.6: Độ nhám bề mặt

Cấp độ nhám bề mặt

Thụng số nhỏm (àm) Chiều dài chuẩn l

Bảng 3.7: Các giá trị tiêu chuẩn của Ra và Rz

Chú thích: Ưu tiên dùng trị số in đậm

2.3 Ký hiệu độ nhám bề mặt rên bản vẽ. Để ghi độ nhám bề mặt người ta dùng các ký hiệu sau:

(a) - Ký hiệu độ nhám không chỉ rõ phương pháp gia công

(b) - Ký hiệu độ nhám bề mặt được gia công bằng cắt gọt

(c) - Ký hiệu cơ bản của nhám bề mặt đã được gia công bằng phương pháp không phoi như : đúc, rèn dập,…

- Vị trí 1: Ghi trị số Ra hoặc Rz, nếu dùng Ra thì không cần ghi Ra trong ký hiệu

- Vị trí 2: Phương pháp gia công lần cuối (nếu có yêu cầu)

- Vị trí 3: Ghi trị số chiều dài chuẩn nếu khác với chiều dài chuẩn quy định

- Vị trí 4: Ghi ký hiệu nhấp nhô (nếu có)

Hướng nhấp nhô bề mặt và ký hiệu của chúng

- Hướng nhấp nhô song song: Ký hiệu 

- Hướng nhấp nhô vuông góc: Ký hiệu 

- Hướng nhấp nhô đan chéo: Ký hiệu X

- Hướng nhấp nhô bất kỳ: Ký hiệu M

- Hướng nhấp nhô xoáy tròn: Ký hiệu C

- Hướng nhấp nhô xoáy hướng kính: Ký hiệu R

Theo quy ước về vẽ kỹ thuật, việc đặt các ký hiệu nhám bề mặt trên các bề mặt có vị trí khác nhau so với các trục tọa độ vuông góc trên mặt phẳng của bản vẽ được giới thiệu trên, (hình 3.22)

Ký hiệu độ nhám của mổi bề mặt chỉ ghi một lần trên bản vẽ và ký hiệu được đặt trên đường bao thấy, đường gióng hay trên giá ngang của đường gióng với đỉnh của ký hiệu chỉ vào bề mặt cần ghi, (hình 3.23)

Nếu tất cả các bề mặt của chi tiết có cùng một cấp độ nhám thì chỉ ghi ký hiệu độ nhám chung ở góc trên bên phải của bản vẽ, (hình 3.24)

Hình 3.24 Nếu một số bề mặt chủa chi tiết có cùng một cấp độ nhám thì chỉ ghi ký hiệu độ nhám chung cho các bề mặt đó ở góc trên bên phải của bản vẽ và đặt trong dấu ngoặc đơn dấu ký hiệu Ký hiệu độ nhám cho các bề mặt khác còn lại được ghi trực tiếp trên các bề mặt đó, (hình 3.25)

Khi trên cùng một bề mặt có hai cấp độ nhám khác nhau, đường phân cách phải được vẽ bằng nét liền mảnh, ghi kích thước tương ứng và ký hiệu độ nhám cho từng phần Đường phân cách này không được vẽ chồng lên vùng ký hiệu vật liệu của mặt cắt (Hình 3.26).

Hình 3.26 Độ nhám bề mặt làm việc của răng bánh răng được ghi trực tiếp trên profin bánh răng (nếu bản vẽ có) hoặc trên vòng chia của bánh răng, (hình 3.27)

Ký hiệu độ nhám Ra được ghi ngay trên profin ren nếu bản vẽ có hoặc bên cạnh kích thước đường kính ren (hình 3.28) Độ nhám bề mặt làm việc ren là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng gia công bề mặt ren, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và độ bền của ren Độ nhám bề mặt càng thấp thì bề mặt làm việc càng nhẵn, độ tiếp xúc càng lớn, ma sát càng nhỏ, dẫn đến tuổi thọ và độ bền của ren càng cao.

Câu 1: Trình bày các dạng sai lệch hình dạng, vị trí bề mặt và các dấu hiệu tương ứng để ghi kí hiệu chúng?

Câu 2: Trình bày phương pháp xác định dung sai hình dạng và vị trí bề mặt khi thiết kế?

Câu 3: Thế nào là nhám bề mặt, nguyên nhân phát sinh ra nó?

Cho chi tiết như hình vẽ

- Xác định dung sai độ phẳng của mặt A và dung sai độ tròn, dung sai của sai lệch profin mặt cắt dọc của bề mặt ỉ30H7

- Xác định dung sai vuông góc của lỗ ỉ30H7 và ỉ16H8 so với mặt A.

- Ghi kí hiệu sai lệch hình dạng và vị trí vào bản vẽ.

Biết cấp chính xác vị trí và hình dạng là cấp 8.

DUNG SAI KÍCH THƯỚC VÀ LẮP GHÉP CỦA CÁC MỐI GHÉP THÔNG DỤNG 68 1 Mối ghép ổ lăn với trục và lỗ thân hợp

Cấp chính xác chế tạo ổ lăn

Ổ lăn là một bộ phận máy đã được chế tạo hoàn chỉnh theo tiêu chuẩn, chúng được sản xuất ở những nhà máy có mức độ chuyên môn hóa rất cao Khi thiết kế chế tạo các thiết bị và dụng cụ, người ta chỉ việc mua về sử dụng Cấu tạo của ổ lăn gồm có: vòng trong, vòng ngoài, con lăn (hình cầu, trụ, côn,…) và vòng cách (hình 4.1).

Tùy theo kết cấu và khả năng chịu tải của ổ lăn, có các loại ổ lăn thường gặp như ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ chặn Ổ lăn sẽ được lắp với các bộ phận máy theo các kích thước cụ thể, đáp ứng các yêu cầu về lắp ghép cơ khí và vận hành của hệ thống máy.

- Kích thước đường kính trong của vòng d

- Kích thước đường kính ngoài của vòng D

Theo TCVN 1484 - 85 quy định 5 cấp chính xác chế tạo ổ lăn và được ký hiệu là: 0, 6, 5, 4, 2 Mức độ chính xác tăng dần từ 0 đến 2 Trong chế tạo máy thường sử dụng ổ lăn có cấp chính xác 0 và 6 Trong trường hợp cần độ chính xác quay cao, số vòng quay lớn thì sử dụng ổ cấp chính xác 5 hoặc 4 như: ổ trục chính máy mài, ổ trục động cơ cao tốc,… Ổ lăn cấp chính xác 2 được sử dụng khi yêu cầu độ chính xác đặc biệt cao.

Cấp chính xác chế tạo ổ thường được ghi ký hiệu cùng với số hiệu ổ lăn và được ngăn cách bằng dấu gạch (-), ví dụ: Ổ 6-305 là ổ bi đỡ loại trung cấp chính xác 6, số hiệu ổ là 305 Riêng với ổ cấp chính xác 0 thì không ghi ký hiệu cấp chính xác mà chỉ ghi số hiệu ổ, ví dụ: ổ 205 là ổ bi đở loại nhẹ cấp chính xác

Theo TCVN 1484 - 85, tiêu chuẩn về ổ trục đũa lăn có số hiệu 205 quy định sai lệch giới hạn và dung sai cho các kích thước cơ bản của ổ Các thông số này thay đổi tùy theo cấp chính xác và kích thước danh nghĩa của ổ.

Lắp ghép ổ lăn

*Đặc tính lắp ghép ổ lăn Ổ lăn được lắp với bộ phận máy theo bề mặt trụ trong của vòng trong và bề mặt trụ ngoài của vòng ngoài Đây là các lắp ghép trụ trơn, vì vậy miền dung sai kích thước trục và lỗ khi lắp với ổ được chọn theo tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trụ trơn theo TCVN 2245 - 99

Như vậy khi sử dụng ổ lăn người thiết kế phải thay đổi miền dung sai của kích thước trục và lỗ thân hộp để có các kiểu lắp có đặc tính phù hợp với điều kiện làm việc của ổ Nghĩa là lắp ghép của vòng trong của ổ với trục được thực hiện theo hệ thống lỗ và vòng ngoài vào ổ với lỗ theo hệ thống trục Tuy nhiên có điểm khác biệt ở đây là miền dung sai của đường kính D và d của ổ lăn đều phân bố về phía âm so với vị trí kích thước danh nghĩa.

Hình 4.2 Các loại ổ lăn thường dùng

Việc lựa chọn kiểu lắp ổ lăn phụ thuộc vào dung sai kích thước trục và lỗ thân hộp Yếu tố quyết định kiểu lắp phù hợp bao gồm kết cấu, điều kiện sử dụng, đặc tính tác dụng của tải trọng và dạng tải trọng tác dụng lên ổ lăn.

Cần phải phân biệt ba dạng tải trọng tác dụng lên các vòng ổ lăn là : Dạng tải cục bộ, chu kỳ và dao động

Khi vòng ổ lăn chỉ chịu tải trọng hướng tâm cố định phương PC thì vòng cố định chịu tải cục bộ, tức là tải trọng chỉ tác dụng lên một phần đường lăn còn các phần khác thì không Còn vòng quay thì chịu tải chu kỳ, nghĩa là tải trọng lần lượt tác dụng lên khắp đường lăn của ổ và lặp lại sau mỗi chu kỳ quay của ổ. a Biểu đồ ứng suất khi chịu tải cục bộ b Biểu đồ ứng suất khi chịu tải chu kỳ Hình 4.3 Biểu đồ ứng suất khi ổ lăn chịu tải cục bộ và chu kỳ

Khi vòng ổ lăn chịu tải trọng hướng tâm quay PV thì vòng quay (quay cùng với trục) chịu tải cục bộ, còn vòng cố định chịu tải chu kỳ

Dạng tải dao động: Vòng chịu tải dao động là vòng chịu một lực hướng tâm vào một phần đường lăn, nhưng lực đó có phương chiều dao động trong phần đường lăn ấy theo chu kỳ quay của lực

Giả sử vòng ổ lăn chịu tác động đồng thời của hai lực hướng tâm: lực hướng tâm cố định phương PC và lực quay PV Xác suất xảy ra có hai trường hợp posible.

- Nếu PC > PV: Tổng hợp lực P  T

+P  V cũng có gốc ở O khi P  V quay thì ngọn của lực tổng hợp P  T sẽ vạch ra một vòng tròn tâm O’ (O’là ngọn của P  C

) và bán kính là trị số của P  C gốc trùng với P  V và P  C

) Vì PC > PV nên gốc O của

Điểm P nằm ngoài đường tròn tâm O' nên tại thời điểm bất kỳ, lực tác dụng của P chỉ nằm trong giới hạn góc α Do đó, đối với vòng quay sẽ chịu tải chu kỳ, còn vòng cố định chịu tải giới hạn bởi góc α của đường lăn Tuy nhiên, do P quay nên P sẽ dao động trong góc α, khiến cho vòng đó chịu tải dao động.

- Nếu PC < PV: Khi đó gốc của lực P  T nằm trong vòng tròn O’nghĩa là tải trọng tổng hợp P  T có phương tác dụng theo mọi hướng trên đường lăn Vì vậy vòng cố định sẽ chịu tải chu kỳ còn vòng quay sẽ chịu tải cục bộ (hình 4.6b). Qua sự phân tích các dạng tải trọng trên, người ta rút ra nguyên tắc để chọn lắp ghép cho ổ lăn như sau:

Với ổ chịu tải cục bộ và dao động, chỉ có một phần đường lăn chịu tải, dẫn đến tình trạng đường lăn mòn không đều Để khắc phục, nên chọn lắp với độ hở để vòng ổ lăn có thể xê dịch trong quá trình làm việc, thay đổi vùng chịu lực, giúp đường lăn mòn đều hơn, nâng cao độ bền của ổ.

- Đối với vòng chịu tải chu kỳ nên chọn kiểu lắp có độ dôi để loại trừ khả năng trượt của vòng lăn với bề mặt lắp ghép nhằm duy trì tình trạng tác dụng đều đặn của lực lên khắp đường lăn, qua đó đảm bảo tình trạng chịu lực đồng đều của ổ, làm cho vòng lăn mòn đều, nâng cao độ bền của ổ.

Việc chọn kiểu lắp cụ thể cho các vòng của ổ lăn theo hướng dẫn trong bảng phụ lục 10 và 11.

* Ghi ký hiệu lắp ghép ổ lăn trên bản vẽ

Khác với lắp ghép hình trụ trơn, lắp ghép ổ lăn không cần ghi ký hiệu của miền dung sai của các đường kính ổ lăn mà chỉ ghi kích thước danh nghĩa và ký hiệu miền dung sai của các chi tiết lắp với ổ là trục và lỗ trên thân hộp

Ví dụ: Trên hình 4.7 ghi ký hiệu 160H7, nghĩa là vòng ngoài của ổ lăn lắp với lỗ trên thân hộp theo hệ thống trục, đường kính danh nghĩa là 160mm, miền dung sai kích thước lỗ là H7 Ngược lại, 75k6 là ký hiệu chỉ vòng trong của ổ lăn lắp với trục theo hệ thống lỗ, đường kính danh nghĩa là 75mm, miền dung sai kích thước của trục là k6.

Dung sai lắp ghép then

2.1.Khái niệm về mối ghép then.

*Thông số kích thước cơ bản của then

Mối ghép then được sử dụng rất rộng rãi trong ngành chế tạo máy, để cố định các chi tiết trên trục như: bánh răng, bánh đai, tay quay và thực hiện chức năng truyền mômen xoắn hoặc đảm bảo dẫn hướng các chi tiết khi di chuyển tịnh tiến trên trục.

Tuỳ theo yêu cầu làm việc then có hình dáng và kích thước khác nhau: then bằng, then bán nguyệt và then vát, Trong sản xuất thường gặp nhất là then bằng nên ở đây chỉ đề cập đến mối ghép then bằng.

Trên hình 4.8 là mặt cắt ngang của mối ghép then bằng, các kích thước của mối ghép then là:

*Thông số kích thước cơ bản của then hoa

Mối ghép then hoa có chức năng giống như với mối ghép then bằng nhưng được sử dụng hiệu quả khi cần truyền mômen xoắn lớn và yêu cầu độ chính xác định tâm cao giữa các chi tiết lắp ghép.

Mối ghép then hoa có nhiều loại: then hoa dạng răng chữ nhật, răng thân khai, răng hình thang và răng tam giác Trong ngành chế tạo máy, mối ghép then hoa dạng răng chữ nhật được dùng phổ biến nhất nên ở đây chỉ giới thiệu loại này (hình 4.6)

Các kích cơ bản của mối ghép then gồm:

- Đường kính ngoài D của lỗ và trục then hoa

- Đường kính trong d của lỗ và trục then hoa

- Bề rộng b của lỗ và trục then hoa

Tuỳ theo phương pháp định tâm giữa hai chi tiết trục then hoa và lỗ then hoa mà TCVN 2324 – 78 quy định dung sai và kiểu lắp cho các yếu tố kích thước trên Có 3 phương pháp định tâm (hình 4.7)

- Định tâm theo đường kính ngoài D: 2 yếu tố kích thước lắp ghép là D và b (hình 4.7.a).

- Định tâm theo đường kính trong d : 2 yếu tố kích thước lắp ghép là d và b (hình 4.7.b).

- Định tâm theo mặt bên của then b: chỉ 1 yếu tố kích thước lắp ghép là b (hình 4.7.c). b : bề rộng của then và rãnh then h : chiều cao then t1 : chiều sâu rãnh then trên trục t2 : chiều sâu rãnh then trên bạc l : chiều dài then

L: chiều dài rãnh then trên trục

2.2.Dung sai lắp ghép then.

*Dung sai lắp ghép then bằng

Then được lắp cố định với trên trục và lắp động với bạc theo kích thước lắp ghép b Độ dôi của lắp ghép đảm bảo then không dich chuyển khi sử dụng, còn độ hở của lắp ghép để bù trừ sai số vị trí của rãnh then Miền dung sai và kiểu lắp của các yếu tố kích thước trong mối ghép then bằng được chọn như đối với bề mặt trơn (TCVN 2245 – 99), được chỉ dẫn trong bảng 4.1

Khi lựa chọn kiểu lắp chuẩn cho mối ghép then (theo hệ thống trục), sẽ cho phép phối hợp miền dung sai then – h9 với bất kỳ miền dung sai chiều rộng b của rãnh then trên trục và trên bạc tuỳ thuộc vào đặc tính yêu cầu của mối ghép Điều này giúp linh hoạt trong thiết kế và lắp ráp, đáp ứng các yêu cầu khác nhau như độ chặt, độ cứng và khả năng trượt của mối ghép then.

Miền dung sai bề rộng then Miền dung sai bề rộng rãnh then trên bạc Miền dung sai bề rộng rãnh then trên trục

* Miền dung sai dùng cho lắp ghép then dài (l > 2d) Kiểu lắp thông dụng trong sản xuất hàng loạt then lắp với trục là

Nếu chiều dài then lớn thì then lắp với rãnh bạc theo

H Trong sản xuất đơn chiếc thì then có thể lắp với rãnh trục theo

P , đối với then dẫn hướng thì then lắp với rãnh bạc theo

Sai lệch giới hạn kích thước then và rãnh then ứng với các miền dung sai cũng được quy định theo TCVN 2245-99 Sai lệch giới hạn của các kích thước không tham lắp ghép của then bằng được chỉ dẫn trong bảng 4.2

B ng 4.1: Mi n dung sai kích thề mặt ước lắp ghép b của mối ghép then bằng ắp ghép b của mối ghép then bằngc l p ghép b c a m i ghép then b ngủa mối ghép then bằng ố ví dụ ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ằng

Miền dung sai kích thước b Với tất cả các mối ghép

Mối ghép bạc xê dịch tự do

Mối ghép chắc (độ dôi lớn) Trên trục

Kích thước sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt được chỉ định bằng ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt Kích thước sai lệch vị trí là sai lệch theo một hướng vuông góc với bề mặt tham chiếu tổng thể và theo hướng vuông góc với một trục tham chiếu Kích thước sai lệch hình dạng là sai lệch theo một hướng song song với bề mặt tham chiếu tổng thể.

Miền dung sai và sai lệch giới hạn của kích thước

Chiều sâu trên trục t1 và trên bạc t2

Ghi chú: Miền dung sai h9 sử dụng khi chiều cao then h = 2 ÷ 6 mm

Miền dung sai h11 sử dụng khi chiều cao then h >6 mm

* Dung sai lắp ghép then hoa

Do mối ghép then hoa là mối ghép phức tạp, có nhiều yếu tố kích thước nhưng riêng từng yếu tố thì đường kính ngoài D và đường kính trong d được coi như bề mặt trơn, bề rộng b được coi như then thường Do đó, việc thành lập các miền dung sai và các kiểu lắp cho mối ghép then hoa dựa trên tiêu chuẩn của bề mặt trơn TCVN 2245-99

Ngoài ra, ảnh hưởng đến tính lắp ghép then hoa không chỉ có sai số của bản thân từng yếu tố kích thước mà còn có cả sai số về vị trí tương quan giữa các yếu tố đó như sai số về vị trí góc giữa các then kề nhau, sai số về độ không đồng tâm giữa bề mặt kích thước d và D…

Vì vậy tuỳ theo điều kiện làm việc của các chi tiết lắp ghép mà chọn kiểu lắp tiêu chuẩn phù hợp, ví dụ: khi chi tiết bạc then hoa cố định trên trục thì ta chọn kiểu lắp trung gian Khi chi tiết bạc cần di trượt trên trục thì ta phải chọn kiểu lắp lỏng và giá trị độ hở của lắp ghép đủ lớn để vừa đảm bảo sự dịch chuyển của bạc then hoa vừa đảm bảo bù trừ của các sai số vị trí răng và rãnh then hoa.

B ng 4.3: L p ghép theo kích thắp ghép b của mối ghép then bằng ước lắp ghép b của mối ghép then bằngc d khi đị trí bề mặt.nh tâm theo d

Miền dung sai của lỗ

Sai lệch cơ bản của trục e f g h JS n

Bảng 4.4: Lắp ghép theo chiều rộng b (khi định tâm theo d)

Sai lệch cơ bản của trục d e f g h jS k

Bảng 4.5: Lắp ghép theo chiều rộng b (khi định tâm theo D)

Sai lệch cơ bản của trục d e f g h JS

Bảng 4.6: Lắp ghép theo kích thước D khi định tâm theo D

Sai lệch cơ bản của trục e f g h JS n

Bảng 4.7: Lắp ghép theo chiều rộng b (khi định tâm theo b)

Sai lệch cơ bản của trục d e f g h jS k

Chú thích: Kiểu lắp ưu tiên

( ) Kiểu lắp hạn chế sử dụng Bảng 4.8: Các kiểu lắp kinh nghiệm thường dùng

Kiểu lắp ghép Với mối ghép không có chuyển động tương đối, tải trọng va đập lớn, ít tháo lắp

Với mối ghép không có chuyển động tương đối, tải trọng tải trọng điều hoà, hay tháo lắp

Với mối ghép có di trượt giữa bạc và trục then hoa

Với mối ghép không có chuyển động tương đối S

Ghi ký hiệu dung sai lắp ghép mối ghép then hoa

Hình 4.9 Ghi ký hiệu dung sai lắp ghép mối ghép then hoa

Ví dụ: Trên bản vẽ lắp (hình 4.9) ghi D – 8 x36 x 42

F7 j 7 có nghĩa là mối ghép then hoa:

- Định tâm theo đường kính D

- Kiểu lắp của đường kính ngoài

- Kiểu lắp của bề rộng then b là

Dung sai mối ghép ren

3.1.Dung sai lắp ghép ren hệ mét.

Mối ghép ren gồm có chi tiết bu lông ghép với chi tiết đai ốc Bu lông có ren ngoài, đai ốc có ren trong Ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến mối ghép ren hệ Mét, có tiết diện ren tam giác

Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, mối ghép ren cũng được thiết kế theo kiểu lắp chặt, kiểu lắp lỏng, lắp trung gian

Mặt ren là bề mặt xoắn với, độ chính xác tạo hình của nó do ba thông số (đường kính trung bình d2 = D2, bước ren pr, và góc đỉnh ren á) quyết định Tuy nhiênn việc đo kiểm tra kích thước pr và á tương đối khó khăn, người ta thường quy định dung sai cho các kích thước d, d2, D2, D1 để đảm bảo độ chính xác của mối ghép ren Bảo độ chính xác của mối ghép ren

Thông số kích thước ren d- Đường kính ngoài của ren ngoài

D- Đường kính ngoài của ren trong d2- Đường kính trung bình của ren ngoài

D2- Đường kính trung bình của ren trong d1- Đường kính trong của ren ngoài

D1- Đường kính ngoài của ren ngoài

P- Bước ren α- Góc profin (α` 0 với ren hệ mét, α-55 0 vối ren hệ Anh)

H- Chiều cao của profin gốc

H1- Chiều cao làm việc của profin ren

- Đường kính trung bình của ren : là đường kính của một hình trụ, có đường tâm trùng với đường tâm ren và bề mặt của nó cắt các vòng ren sao cho chiều rộng của thân ren và chiều rộng của rãnh ren bằng nhau.

- Đường kính ngoài của ren d: là đường kính của một hình trụ, có đường tâm trùng với đường tâm ren và bao lấy đỉnh của ren ngoài và đáy của ren trong. -Đường kính của ren : là đường kính của một hình trụ có đường tâm trùng với đường tâm ren và bao lấy đáy của ren ngoài và đỉnh của ren trong.

- Bước ren P: là khoảng cách giữa hai cạnh ren song song kề nhau của ren, đo theo phương song song trục ren.

- Góc Profin ren; là góc tạo thành giữa hai cạnh kề nhau, đo trong mặt phẳng qua trục ren.

- Chiều cao lý thuyết của ren H: là khoảng cách từ đỉnh đến đáy của ren tam giác

- Chiều cao làm việc của ren h: là khoảng tiếp xúc lớn nhất ở một phía của các cạnh ren đai ốc và bulong đo theo phương thẳng góc với trục ren.

- Góc nâng của ren: là góc tạo thành bởi tiếp tuyến của đường xoắn ốc và mặt phẳng thẳng góc với trục ren.

Hình 4.10 Dung sai lắp ghép ren hệ mét

* Hệ thống dung sai ren tam giác hệ mét

- Những yếu tố ảnh hưởng đến tính lắp lẫn của ren : Đường kính trung bình, đường kính ngoài , đường kính trong, bước ren và góc ren

- Sai số các yếu tố cơ bản: bước ren, góc ren điều ảnh hưởng đến tính lắp lẫn của ren Nhưng những sai số điều có thể coi như sai số của đường kính trung bình Sửa lại đường kính trung bình là có thể đạt được tính lắp lẫn, do đó chỉ quy định dung sai đường kính trung bình.

- Để lắp ghép theo đúng quy định : thay đường kính trung bình của bu lông và đai ốc bằng đường kính trung bình mới do sai số bước và sai số góc gây ra. đường kính trung bình mới này gọi là đường kính trung bình biểu kiến.

- Dung sai kích thước ren: khác với lắp ghép trụ trơn, ảnh hưởng đến tính lắp lẫn của ren không chỉ có kích thước đường kính mà cũn cả bước ren (p) và góc prôfin ren ( α ) Nhưng khi phân tích ảnh hưởng sai số bước ren và góc prôfin ren, người ta đó quy lượng ảnh hưởng của chúng về phương của đường kính trung bình gọi là:

+ Lượng bù hướng kính của đường kớnh trung bình cho sai số bước ren, fp. Trị số của nó được tính theo công thức: p n f =1,732.ΔPP (4.1)

 là sai số tích lũy n bước ren.

+ Lượng bù hướng kính của đường kính trung bình cho sai số góc prôfin ren, fa Trị số fa được tính theo công thức: f =0,36.P.ΔP μmm α

 (4.2) với P tính theo mm, và α α ΔP phai + ΔP trái α 2 2 ΔP = 2 2

(phút góc) Đường kính trung bình có tính đến ảnh hưởng của sai số bước và góc prôfin ren được gọi là “đường kính trung bình biểu kiến”, (d’2, D’2) Trị số của chúng được tính theo công thức sau:

2 2th p α d =d +f +f , đối với ren vít

D =D -(f +f ), đối với ren đai ốc.

Như vậy để đảm bảo tính đổi lẫn của ren, tiêu chuẩn chỉ quy định dung sai kích thước đường kính ren: d2, d đối với ren vít và D2, D1 đối với ren đai ốc.

- Cấp chính xác chế tạo ren: Dung sai kích thước ren được quy định tùy thuộc vào cấp chính xác chế tạo ren TCVN1917-93 quy định các cấp chính xác chế tạo ren hệ mét lắp có độ hở, bảng 4.4.

- Lắp ghép ren: lắp ghép ren cũng có đặc tính là: lắp có độ hở, lắp có độ dôi và lắp trung gian Trong chương này ta chỉ giới thiêu lắp ghép ren có độ hở.

Bảng 4.9 Cấp chính xác kích thước ren Dạng ren Đường kính của ren Cấp chính xác

Miền dung sai kích thước ren được quy định trong bảng 4.5 (TCVN 1917-93) Các miền dung sai này được ký hiệu theo dạng cấp chính xác ren theo sau bởi sai lệch cơ bản, ví dụ: 6H (cấp chính xác ren 6, sai lệch cơ bản đường kính ren đai ốc là H) hoặc 6e (cấp chính xác ren 6, sai lệch cơ bản đường kính ren vít là e).

Kí hiệu dung sai dùng để phân biệt các miền dung sai khác nhau Ví dụ, "4H5H" biểu thị miền dung sai đường kính D2 là 4H và miền dung sai đường kính D1 là 5H Tương tự, "7g6g" chỉ miền dung sai đường kính d2 là 7g và miền dung sai đường kính d là 6g.

Trị số sai lệch giới hạn kích thước ứng với các miền dung sai tra trong bảng

*Ghi kí hiệu sai lệch và lắp ghép ren trên bản vẽ.

+ Trên bản vẽ lắp, kí hiệu lắp ghép được ghi dưới dạng phân số, tử số kí hiệu đối với ren trong, mẫu số kí hiệu đối với ren ngoài, ví dụ: M12 x 1 - 7H/7g6g, Kí hiệu lần lượt là: Ren hệ mét đường kính d= 12 mm, bước ren p = 1 mm.

Miền dung sai đường kớnh trung bỡnh D2 và đường kính trong D1 đều là 7H.

DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG TRONG NGHÀNH CHẾ TẠO CƠ KHÍ 87 1 Khái niệm về đo lường kỹ thuật

Dụng cụ đo kiểu thước cặp

*Đặc điểm và công dụng

- Thước cặp là dụng cụ đo độ dài có độ chính xác tương đối cao, dễ dàng đo được kích thước chính xác tới 0.1 mm, 0.05 mm hoặc 0.02 mm

- Thước cặp có tính đa dụng (đo kích thước ngoài, kích thước trong, đo chiều sâu) phạm vi đo rộng, độ chính xác tương đối cao, dễ sử dụng, giá thành rẽ…

Phân loại theo cấu tạo

- Thước cặp có đồng hồ.

Phân loại theo du xích

- Thước cặp 1/10: đo được kích thước chính xác tới 0.1 mm

Thước cặp có cấu tạo như hình vẽ (Hình 5.4) gồm

- Thân thước chính mang hàm đo cố định và thân thước phụ (khung trượt). Trên thân thước chính có chia khoảng kích thước theo đơn vị mm và đơn vị inch Trên khung trượt có hàm động, du xích và cần hãm (hoặc vít hãm).

Hình 5.3: Du xích của thước cặp

- Hàm động có thể dịch chuyển bằng tay khi đo trên thân thước chính thông qua khung trượt Vít hãm dùng để cố định khung trượt, du xích và hàm động

Nguyên lý chia vạch trên du xích

Gọi a và a’ là khoảng cách giữa 2 vạch trên thước chính và trên thước phụ

Gọi c và c’ là giá trị giữa hai vạch trên thước chính và trên thước phụ

Trong đó:  là môđuyn của thước, đặc trưng cho mức độ phóng đại trên thước phụ ( = 1, 2, )

Ví dụ : với thước cặp 1/10, ta có : a = c = 1mm, c’ = 1/10mm (hình 7.3)

- Nếu  = 1 thì a’ = 1 x 1 – (1/10) = 9/10 = 0,9; nghĩa là trên thước phụ lấy 9mm chia làm 10 phần bằng nhau, giá trị mỗi khoảng là 0,9mm

- Nếu  = 2 thì a’ = 1 x 2 – (1/10) = 19/10 = 1,9; nghĩa là trên thước phụ lấy 19mm chia làm 10 phần bằng nhau, giá trị mỗi khoảng là 1,9mm

Hiệu giữa hai khoảng chia của thước chính và thước phụ là 0.1mm Trị số này được coi là độ chính xác của thước cặp

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 trên thước chính.

- Xem vạch nào của du xích trùng với vạch của thước chính ta đọc được phần lẻ của kích thước theo vạch đó của du xích (tại phần trùng nhau) mm mm mm mm mm mm mm mm

Hình 5.6: Đọc trị số đo trên thước cặpHình 5.5 : Nguyên lý du xích

Ví dụ đọc trị số đo trên thước cặp

Trị số đọc là: 0.90 mm Trị số đọc là: 19.90 mm

Trị số đọc là: 110.15 mm Trị số đọc là: 58.55 mm

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

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

- Khi đo, phải giữ cho hai mặt phẳng của thước cặp song song với kích thước cần đo. Đẩy nhẹ khung trượt cho hàm động từ từ tiếp xúc với vật 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

Ví d v phụ ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt ề mặt ương pháp đo bằng thước cặpng pháp o b ng thđ ằng ước lắp ghép b của mối ghép then bằng ặt.c c p

Hình 5.7 :Cách đo thước cặp

Hình 5.8 Phương pháp đo bằng thước cặp

- 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.

- 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 để chống rỉ.

- 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

Dụng cụ đo kiểu Panme

* Đặc điểm và công dụng

- Panme là dụng cụ đo kích thước dài chính xác hơn thước cặp (đo được đến 0,01mm), tính vạn năng kém (phải chế tạo từng loại panme đo ngoài, đo trong, đo sâu) phạm vi đo hẹp (trong khoảng 25 mm)

- Panme có nhiều cỡ với phạm vi đo : 0-25, 25-50, 50-75, 75-100, 100-125,125-150….

- Panme đo kích thước ngoài

- Panme đo kích thước trong

Panme có cấu tạo như hình 5.11 gồm:

- Thân (tay cầm) trên đó có ghép chặt đầu đo cố định và ống ren Đầu bên phải của ống ren có ren trong để ăn khớp với trục ren (vít vi cấp), bên ngoài có ren côn để vặn ống thước chính điều chỉnh độ hở giữa trục ren và ống ren.

- Trục ren, một đầu là đầu đo động, một đầu lắp cố định với ống thước phụ.

Ống thước chính được khắc vạch 1 mm và 0,5 mm, còn ống thước phụ chia thành 50 khoảng bằng nhau có 50 vạch Bước ren của trục ren là 0,5 mm, nên khi ống quay 1 vạch (1/50 vòng), trục ren sẽ tiến 0,01 mm Do đó, giá trị mỗi vạch trên ống thước phụ là 0,01 mm.

- Trên panme còn có núm điều chỉnh ăn khớp với một chốt dùng để giới hạn áp lực đo Khi mỏ đo di động tiếp xúc với vật đo đủ áp lực cần thiết, ta vặn núm điều chỉnh, các răng sẽ trượt lên nhau làm cho ống thước phụ và đầu đo động không quay và không tiến thêm được nữa Vòng hãm (hoặc cần hãm) dùng hãm chặt đầu đo động với ống ren cho khỏi xê dịch khi đọc số đo.

* Cách sử dụng a 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)

Ví dụ về đọc trị số đo trên panme

A Trị số đo đọc là:…… B Trị số đo đọc là:……

C Trị số đo đọc là:…… D Trị số đo đọc là:……

Hình 5.12 Cách đọc trị số đo trên panme

Để đảm bảo độ chính xác khi đo bằng panme, cần kiểm tra trước Khi panme chính xác, hai mỏ đo tiếp xúc đều và khít với nhau, vạch "0" trên mặt côn của ống thước phụ thẳng hàng với vạch chuẩn trên ống thước chính, và vạch "0" trên ống thước chính trùng với mép ống thước phụ.

- Khi đo tay trái cầm panme, tay phải vặn cho đầu đo đến gần tiếp xúc thì vặn núm điều chỉnh cho đầu đo tiếp xúc với vật đúng áp lực đo.

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

- Trường hợp phải lấy panme ra khỏi vị trí đo thì phải vặn đai ốc hãm (cần hãm) để cố định đầu đo động trước khi lấy panme ra khỏi vật đo

- Có thể gá panme lên giá đở để đo vật có kích thước tương đối nhỏ

- 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

- Hàng ngày hết ca làm việc phải lau chùi panme bằng giẻ sạch và bôi dầu mỡ, nên siết vít hãm để cố định đầu đo động và đặt panme đúng vị trí ở trong hộp.

Hình : Giá đở panme panme

Đồng hồ so

*Đặc điểm và công dụng Đồng hồ so là một loại dụng cụ đo có mặt số, đạt độ chính xác 0.01 ÷ 0.001mm, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất với các công dụng sau:

Đồng hồ so là thiết bị chuyên dùng để kiểm tra các sai lệch hình học và định vị của các chi tiết, cụ thể như sai số về độ côn, độ song song, vuông góc và sai số về độ không đồng trục.

- Đồng hồ so còn được dùng trong việc kiểm tra hàng loạt khi kiểm tra kích thước bằng phương pháp so sánh.

- Dùng để điều chỉnh máy trong sản xuất hàng loạt, gá đặt chính xác chi tiết trước khi gia công trong sản xuất đơn chiếc hay trong sửa chữa.

- Đồng hồ so được cấu tạo theo nguyên tắc chuyển động của thanh răng và bánh răng, trong đó chuyển động lên xuống của thanh đo được truyền qua hệ thống bánh răng làm quay kim đồng hồ ở trên mặt số

- Hệ thống truyền động của đồng hồ so được đặt trong thân 1, nắp 2 có thể quay được cùng với mặt số lớn để điều chỉnh mặt số khi cần thiết.

- Mặt số lớn của đồng hồ chia ra 100 vạch, thường giá trị mỗi vạch bằng 0.01mm, tức là khi thanh đo dịch chuyển lên xuống một đoạn 0.01 mm thì kim lớn quay đi một vạch Khi kim lớn quay hết một vòng (100 vạch) thì thanh đo di chuyển một đoạn L = 0.01 x 100 = 1 mm, lúc đó kim nhỏ trên mặt số nhỏ quay đi một vạch Vậy giá trị một vạch trên mặt số nhỏ là 1 mm.

Thanh đo có lắp đầu đo Thanh đo xuyên qua thân đồng hồ và dịch chuyển lên xuống trong bạc dẫn.

Sơ đồ nguyên lý của đồng hồ so như hình (hình 5.16) Thanh đo chuyển động lên xuống thông qua đoạn thanh răng làm quay bánh răng Z1 = 16 răng, bánh răng Z2 = 100 răng lắp cùng trục với bánh răng quay Z1 làm quay bánh răng Z3 = 10 răng và kim lớn quay Trên trục của bánh răng Z1 có lắp kim đồng hồ nhỏ Lò xo có tác dụng giữ cho thanh đo luôn đi xuống tạo áp lực đo, Áp lực đo trong đồng hồ so khoảng 80-200 gam.

- Khi sử dụng đồng hồ so, trước hết phải gá lên giá đở vạn năng hoặc phụ kiện riêng Sau đó tùy theo từng trường hợp sử dụng mà điều chỉnh cho đầu đo tiếp xúc với vật cần kiểm tra.

Điều chỉnh mặt số lớn cho kim chỉ đúng vị trí số “0” Di chuyển đồng hồ so theo chiều tiếp xúc vật đo, đảm bảo đầu đo của đồng hồ trượt liên tục trên bề mặt cần kiểm tra Theo dõi chuyển động của kim đồng hồ, mỗi vạch kim di chuyển tương ứng với sự dịch chuyển của thanh đo là bao nhiêu phần trăm của một mm.

- Từ đó suy ra độ sai của vật cần kiểm tra Ví dụ trên (hình 5.11) Ở mỗi vị trí kiểm tra, nếu sau khi quay chi tiết kiểm tra đi một vòng mà kim đồng hồ dao động 3 vạch thì ta biết là đoạn trục đó bị đảo là 0.03 mm, hay độ lệch tâm là0.03/2 = 0.015.

- Khi sử dụng phải hết sức nhẹ nhàng tránh va đập.

- Giữ không để xước hoặc vỡ mặt đồng hồ.

- Không nên dùng tay ấn vào đầu đo để thanh đo di chuyển mạnh.

- Không để đồng hồ so ở chỗ ẩm.

- Không được tháo các nắp của đồng hồ so ra.

- Đồng hồ so phải luôn được gá ở trên giá, khi sử dụng xong phải đặt đồng hồ vào đúng vị trí ở trong hộp.

Thước đo góc

5.1.1.Khái niệm Êke có góc dùng để lấy dấu và kiểm tra góc vuông của chi tiết, để kiểm tra độ thẳng góc tương quan giữa các bề mặt riêng biệt của chi tiết khi lắp ráp thiết bị và để kiểm tra dụng cụ cắt, thiết bị và máy móc

Hình 5.19 Các kiểu êke a) êke phẳng; b) êke mẫu phẳng; c) êke mẫu liền; g) êke đế rộng; d) êke mẫu đế rộng; e) êke trụ.

-Trước khi dùng, cần kiểm tra êke bằng cách so sánh với êke mẫu theo khe sáng.

- Kiểm tra góc ngoài và góc trong

Hình 5.20 Cạnh làm việc của êke cần phải hoàn toàn tiếp xúc với bề mặt kiểm tra

- Mẫu so sánh độ nhẵn bề mặt

- Mẫu độ nhẵn bề mặt dùng để xác định cấp độ nhẵn bề mặt của chi tiết. Xác định cấp độ nhẵn bề mặt của chi tiết bằng cách so sánh trực tiếp bằng mắt (thị giác) với mẫu Để đánh giá cấp độ nhẵn cao (cấp 8 – 14) cần dùng kính lúp. Muốn đánh giá đúng, cần dùng mẫu có phương pháp gia công và vật liệu tương ứng với bề mặt cần kiểm tra của chi tiết (sản phẩm)

Hình 5.21 Mẫu độ nhẵn bề mặt

Thước mẫu dùng để kiểm tra độ thẳng và độ phẳng của bề mặt chi tiết không lớn lắm bằng phương pháp khe sáng

Hình 5.22 a) thước một mặt nghiêng, b) thước hai mặt nghiêng, c) thước bốn cạnh, d) thước ba cạnh.

Hình 5.23 Kiểm tra độ phẳng

Căn lá dùng để xác định giá trị khe hở giữa hai bề mặt bằng phương pháp tiếp xúc Căn lá là lá thép có hai mặt song song, chiều dày đã được xác định. Căn lá tập hợp thành bộ, kẹp chặt trong vỏ kim loại theo thứ tự chiều dày tăng dần Có bốn bôn căn lá, chiều dày của căn lá trong các bộ từ 0,02 – 1mm

Hình 5.24. a Bộ căn lá trong vỏ kim loại b Cách dùng căn lá kiểm tra độ thẳng góc

Hình 5.25 Cách dùng bộ căn lá

5.4 Đo góc bằng thước đo góc vạn năng

5.4.1 Cấu tạo và các bộ phận thướ́c đo góc ngoài từ 0 0 – 180 0

- Thước đo góc kiểu YM dùng để đo góc ngoài từ 0 đến 180 o

Hình 5.26 Cấu tạo thước đo góc vạn năng

Hình 5.27 Số nguyên độ bằng 31

5.4.2 Cách kiểm tra và hiệu chỉnh thước trước khi đo

-Cần lau chùi thước đo góc trước khi sử dụng

-Kiểm tra vị trí 0 của thước đo góc

-Khi không có khe sáng lọt qua giữa các mặt đo của thước đo góc (hoặc giữa êke và thước đo góc), vạch 0 của thước phụ và thước chính phải trùng nhau

5.4.3 Kỹ thuật đo bằng thướ́c đo góc

- Đo chi tiết không kẹp chặt Đo chi tiết kẹp chặt

- Đặt thước đo chính lên bề mặt chi tiết, tay phải vặn cơ cấu dịch chuyển tế vi đưa mặt đo thứ hai của thước đo góc tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt chi tiết bề mặt thứ hai tạo thành góc cần kiểm tra

5.4.4 Bảo quản thước đo góc

- Không đánh rơi hay gõ mạnh vào thước

- Không để thứoc ở nơi có nhiệt độ cao hay độ ẩm lớ

- Lau chùi sạch sẽ thước sau khi sử dụng

- Cất thước vào hộp chuyên dùng, nếu cất giữ lâu phải bôi mỡ chống gỉ

5.5 Đo góc côn ngoài và Đo góc côn trong.

5.5.1 Công dụng và cấu tạo Calíp côn

- Công dụng: calíp côn dùng để kiểm tra góc côn trong và côn ngoài Khi kiểm tra côn trong ( lỗ côn ) dùng calíp nút Khi kiểm tra côn ngoài dùng ( trục côn ) dùng calip lỗ.

- Côn dụng cụ gồm có hai loại :

+ côn moóc gồm 7 số : 0 ,1, 2 , 3 , 4, 5 , và 6

Khi kiểm tra lỗ côn bằng thước cặp calip nút, cần xoa bột màu lên thước cặp Lắp thước vào lỗ côn của chi tiết cần kiểm tra và xoay nhẹ thước cặp trong lỗ côn khoảng ¼ vòng sau đó lấy thước ra và căn cứ vào vết màu trên thước cặp để nhận xét về góc của chi tiết.

- Nếu vết màu đều trên suốt chiều dài chi tiết thì góc của chi tiết bằng góc calíp.

- Nếu vết màu ở đầu nhỏ của calíp thì góc của chi tiết lớn hơn góc của calíp và ngược lại.

- Trường hợp vết màu chỉ ở giữa hoặc ở hai đầu thì đường sinh của lỗ không thẳng Khi dùng calíp lỗ để kiểm tra trục côn thì xoa bột màu lên chi tiết làm tương tự như calip nút Căn cứ vào vết màu trên chi tiết nhận xét về góc của chi tiết.

Máy đo

6.1 Cấu tạo và công dụng máy đo

- Máy đo tọa độ thường là máy đo có 3 phương chuyển vị đo X , Y , Z như hình mô tả bàn đo 14 được lắp trên đế 15 Trên bàn đo có lắp thước kính và đầu đọc 16 để đọc tọa độ theo phương Y , dẫn động đầu đọc theo phương Y là môtơ

8 Xe số 7 trượt theo trục Y mang đầu đọc 16 để đọc tọa độ theo phương Y Trên cầu X Lắp trên xe 7 có gắn thước kính và đầu đọc tọa độ theo phương X Đầu đọc 19 gắn trên xe 5 được dẫn động nhờ môtơ 6 Xe 5 mang hai ống rỗng dùng dẫn trượt đầu đo theo phương Z Đầu đo được gắn trên giá đầu đo 17 lắp trên thân trượt theo phương Z khi đầu đo được điều chỉnh đến một điểm đo nào đó hì 3 đầu đọc sẽ cho ta biết 3 tọa độ X,Y,Z tương ứng với độ chính xác tới 0.1

-Máy đo tọa độ là tên gọi chung cho loại thiết bị đo vạn năng có thể thực hiện việc đo các thông số hình học theo phương pháp tọa độ Thông số cần đo được tínừ các tọa độ điểm Tùy theo thông ố cần đo và cách lấy tọa độ điểm đo mà việc tính toán có mức độ phức tạp khác nhau Bởi vậy để dễ dàng cho việc tính toán kết quả đo máy đo tọa độ thường kèm theo máy tính có phần mềm thiết kế trước cho từng loại thông số cần đo Ngoài ra tùy theo mức độ hiện đại của máy nó có thể được dẫn động tự động đầu đo bằng tay hay tự động Với các máy loại có dẫn động tự động có thể lắp một chương trình dùng điều chỉnh điểm đo lặp lại cho các chi tiết cùng loại.

6.2 Nguyên lý vận hành máy đo.

- Loại máy đo như hình chuyển vị rất êm nhẹ nhờ dùng dẫn trượt trên đệm khí nén Để kết quả đo tin cậy, áp suất khí nén cần được bảo đảm như điều kiện kỹ thuật của máy đã ghi nhằm đảm bảo điệm khí đủ áp suất và làm việc ổn định.

- Loại máy 3 tọa độ dẫn trượt bằng tay , vận hành đơn giản, nhẹ nhàng do dùng dẫn trượt bi , độ chính xác thấp hơn.

- Máy đo 3 tọa độ có phạm vi đo lớn nó có khả năng đo các thông số phối hợp trên một chi tiết

- Sau khi sử dụng xong máy được lau chùi sạch sẽ

- Bôi trơn dầu mỡ những nơi cần thiết

- Trước khi mở máy phải đủ áp ÔN TẬP

Câu 1: Thế nào là chuỗi kích thước? Cho ví dụ minh họa?

Câu 2: Thế nào là khâu thành phần tăng, khâu thành phần giảm của chuỗi kích thước; Cho ví dụ về cách xác định đối với 1 chuỗi kích thước?

Câu 1: Cho chuỗi kích thước như hình vẽ Hãy giải chuỗi kích thước để xác định sai lệch và dung sai kích thước A2 Biết trình tự công nghệ gia công là: A1;

Câu 2: Cho chuỗi kích thước như hình vẽ Hãy giải chuỗi kích thước để xác định sai lệch và dung sai kích thước A2 Biết trình tự công nghệ gia công là:

PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC

Đo một tiếp điểm

Trong phương pháp này, đầu đo tiếp xức với bề mặt đo từng điểm một Từ tọa độ các điểm đo người ta tính được kích thưởc cẩn đo Tùy theo cách đặt các điểm đo mà công thức tính toán kết quả đo có khác nhau Do phép đo quan hệ với các tọa độ điểm đo mà phương pháp đo một tiếp điểm còn gọi là phương pháp đo tọa độ.

Ví dụ : Khỉ đo lỗ như hình 6.1 người ta kẹp chi tiết đo lên bàn đo, đầu đo bi gắn trên thân trượt của máy đo lần lượt tiếp xúc tại A và B Tại A, B ta đọc được trên máy tọa độ điểm tiếp xúc: XA và XB.

D = XA - XB + d với d là đường kính bi.

Khả năng đo lường thông số của máy tọa độ phụ thuộc vào hệ tọa độ của máy Máy tọa độ có thể đo một, hai, ba hoặc năm tọa độ.

Đo hai tiếp điểm

Trong phương pháp này dụng cụ do tiếp xúc với bề mặt chi tiết đo tại ít nhất hai điểm nằm trên phương biến thiên của kích thưóc đo.

Như hình 6.2 mô tâ, MC là mật chuẩn gắn vội bàn đo, MĐ là mặt đo gắn với đầu đo động.

Chi tiết đo tiếp xúc với MĐ và MC tại hai điểm A và B II là phương biến thiên của kích thước đo. Để phép đo dược chính xác, yêu cầu mặt đo phải song song với mặt chuẩn và vuông góc với //. Để giảm sai số đo mặt chuẩn không song song với mặt đo người ta bô' trí thêm điểm tỳ phụ

C nhằm làm cho tiếp điểm đo ổn định và thực hiện phương pháp đo so sánh với chi tiết mẫu có hình dạng gần giống với chi tiết đo.

Hình 6.2 Phương pháp đo hai tiếp điểm

Đo ba tiếp điểm

Hình 6.3 mô tả phương pháp đo ba tiếp điểm, trong đó dụng cụ đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết đo trên ba điểm, trong đó có hai điổm không nằm trên phương biến thiên cùa kích thước đo.

Sơ đồ a gọi là sơ đổ đo ba tiếp điểm không cùng phía Sơ đồ b là sơ đổ đo ba tiếp điểm cùng phía.

Phương pháp đo ba tiếp điểm bắt buộc phải đo so sánh với mẫu đo:

Hình 6.3 Phương pháp đo ba tiếp điếm

Trong đó ΔPh là chuyển vị của đầu đo so với điểm chỉnh “0” ; α là góc V. Dấu + khi đo theo sơ đồ a, dấu - khi đo theo sơ đồ b.

Phương pháp đo ba tiếp điểm kiểu a thường dùng cho những sản phẩm đo độ chính xác cao với kích thước không lớn lắm Sơ đồ b thường dùng cho các sản phẩm đang gia công hoặc chi tiết quá lớn, nặng Ngoài ra phương pháp đo này đặc biệt hiệu quả khi đo đường kính của các chi tiết như then hoa, bánh răng, các chi tiết dạng như dao phay trụ, tarô

Tùy theo số răng của chi tiết là Z mà góc khối V thay đổi

Khi Z quá lớn người ta dùng: n Z

Với n = 1,3,5…Khi Z lẻ; n = 2,4,6… Khi Z chẵn.

Phương pháp đo góc

- Phạm vi sử dụng của căn mẫu đo góc rất rộng rãi tuy tầm quan trọng không thể sánh bằng với căn mẫu song song khi đo kích thước dài Căn mẫu đo góc dùng để:

- Kiểm tra trực tiếp góc của chi tiết cần đo.

- Chế tạo các dưỡng góc, dưỡng chép hình, dao cắt ren,…

- Kiểm tra và khắc độ các dụng cụ đo góc khác.

Cũng như căn mẫu song song, căn mẫu đo góc được chế tạo thành bộ gồm nhiều kiểu sau (hình 6.1)

- Kiểu I: có một góc đo và được cắt ở đỉnh, dùng cho góc α nhỏ (α = 1 9  0 ) 1, 3, 5,… , 27, 29 ; 1 0 , 2 0 ,…., 9 0

- Kiểu II: góc đo là góc nhọn, dùng cho góc α trung bình (α = 10 0 ÷ 79 0 )Các mẫu góc kiểu II có kích thước góc danh nghĩa α:

Từ 10 0 đến 79 0 cách nhau 1 0 70 mẫu

Từ 15 0 đến 16 0 cách nhau 10 7 mẫu

Từ 15 0 đến 15 0 10 cách nhau 1 11 mẫu

Từ 15 0 10 đến 75 0 50 cách nhau 15 0 105 mẫu

- Kiểu III: có bốn góc đo, dùng cho góc α lớn (α = 80 0 ÷ 100 0 )

- Kiểu IV: lục lăng với ba góc đo α = 50 20 0 ,   118 40 0 ,   180 0

- Kiểu V: lăng trụ 8 và 12 mặt.

 Loại 8 mặt có cácc góc đo α = 45 0 , β = 90 0 , γ = 135 0 , δ = 180 0

 Loại 12 mặt có các góc đo 30 0 , 60 0 , 90 0 , 120 0 , 150 0 , 180 0

Theo độ chính xác chế tạo, căn mẫu đo góc được chia làm 3 cấp: cấp chính xác 0, 1 và 2 Sai lệch cho phép của góc làm việc đối với cấp chính xác 0 là  3 , cấp 1 là  10 và cấp 2 là  30 Độ nhám bề mặt làm việc dưới cấp 13.

Khi sử dụng, dùng những dụng cụ kẹp (là phụ tùng kèm theo hộp góc mẫu) để ghép các miếng căn thành những kích thước góc thích hợp Phương pháp chọn góc mẫu cũng tương tự như chọn mẫu song song.

Khi đo góc, đặt mẫu góc vào góc cần kiểm tra Quan sát khe sáng giữa mẫu góc và chi tiết đo để đánh giá độ chính xác của góc cần kiểm tra Độ chính xác của phép đo phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người thực hiện phép đo.

Dưỡng đo góc là một loại mẫu góc của cấu tạo đặc biệt và có công dụng dùng để kiểm tra các mặt nghiêng, kiểm tra dao cắt ren và dao định hình,…Độ chính xác khi dùng dưỡng đo góc phụ thuộc vào chiều dài cạnh góc kiểm tra,vào độ nhám bề mặt của dưỡng và chi tiết đo, vào mức độ đánh giá khe sáng giữa dưỡng và chi tiết đo Sai lệch giữa góc kiểm tra so với dưỡng có thể tính theo công thức gần đúng.

Trong đó: a là trị số khe sáng tính bằng mm l: là chiều dài của chiều dài của cạnh góc kiểm tra tính bằng mm Khi được chiếu sáng tốt, có thể phân biệt bằng mắt thường khe sáng 0,003 ÷ 0,004mm Khi xác định giá trị khe sáng, người kiểm tra có thể sử dụng mắt thường để đánh giá hoặc so sánh khe sáng được tạo ra giữa dưỡng đo góc và căn mẫu góc với khe sáng giữa dưỡng và góc kiểm tra Độ chính xác chủ yếu phụ thuộc vào kinh nghiệm của người kiểm tra.

Ví dụ: khi chiều dài cạnh góc l = 50mm, nếu khe sáng a = 0,003mm; thì sai lệch góc  = 12

2.1.3.1 Thước đo góc đơn giản:

Không có thước phụ, giá trị phân độ là 30 hay 1 0 Loại này chỉ sử dụng trong những việc có yêu cầu độ chính xác không cao.

2.1.3.2 Thước đo góc có thước phụ: gồm có 2 phần (hình 8.3)

Thước chính: có hình quạt và được khắc vạch theo độ (a = c = 1 0 )

Thước phụ: có thể chuyển động quanh thước chính và có du xích với giá trị phân độ c là 2 hoặc 5 Nguyên tắc khắc vạch của thước phụ cũng tương tự như với thước cặp Khoảng chia a = γ.c - c

Với thước có c= 5 = (1/12) 0 , γ = 2 thì a = 2.1 0 - (1/12) 0 = (23/12) 0 = 1 0 55 nghĩa là trên thước phụ lấy 23 0 chia làm 12 phần bằng nhau.

Với thước có c = 2= (1/30) 0 , γ = 2 thì a = 2.1 0 – (1/30) = (59/30) 0 = 1 0 58 nghĩa là trên thước phụ lấy 59 0 chia làm 30 phần bằng nhau.

Hình 6.6 Cách đọc kết quả đo α được xác định theo biểu thức sau: α = m + i.c

Trong đó: m là số vạch trên thước chính ở bên trái vạch 0 của thước phụ. i là vạch thứ i trên thước phụ trùng với vạch bất kỳ trên thước chính.

Ví dụ: Dùng thước đo góc có c = 2, m = 35, i = 18 thì α = 35 0 36

Calip côn dùng để kiểm tra góc côn trong và góc côn ngoài Khi kiểm tra côn trong dùng calip nút côn (hình 6.4a); kiểm tra côn ngoài dùng calip ống côn (hình 6.4b) hay calip hàm côn (hình 6.4c)

Khi kiểm tra, thoa một hỗn hợp bột màu và dầu nhờn lên calip nút (nếu kiểm tra lỗ côn) hoặc lên chi tiết (nếu kiểm tra trục côn) Sau đó đưa calip vào chi tiết cần kiểm tra và xoay nhẹ calip trong chi tiết khoảng ắ vũng Khi rỳt ra, căn cứ vào vết màu trên calip hoặc chi tiết để đánh giá góc côn 2α

Ngoài ra, trên calip còn có 2 vạch chuẩn giới hạn sai lệch kích thước đường kính nên calip có kiểm tra đồng thời đường kính lẫn độ côn của chi tiết Nếu mặt đầu của chi tiết nằm trong khoảng h của hai vạch chuẩn thì đường kính côn nằm trong giới hạn cho phép.

Nivô dùng để xác định các sai lệch nhỏ của góc, để kiểm tra vị trí nằm ngang hoặc thẳng đứng của các bề mặt trên chi tiết (hình 6.8).

Trong Nivô có một ống thuỷ tinh mà nguyên tắc hoạt động như sau: Ống thuỷ tinh là một ống trụ được mài lõm hoặc có dạng cong, được hàn kín và chứa chất lỏng bên trong nhưng không đầy nên tạo ra một bọt khí chuyển động theo thành ống Mặt ngoài của ống có khắc vạch chia (vạch 0 ở giữa ống và các vạch khác bố trí về hai phía) Bán kính cong R của ống thuỷ quyết định độ nhạy của Nivô (bán kính cong càng lớn thì độ nhạy càng cao).

Khi mặt phẳng cần kiểm tra có sai lệch so với mặt phẳng chuẩn thì bọt khí sẽ xê dịch trong ống thủy Bọt khí bao giờ cũng ở vị trí cao nhất của ống thủy Để xác định góc lệch của mặt phẳng kiểm tra so với mặt phẳng chuẩn

Hình 6.8 hay tính toán lượng điều chỉnh của mặt phẳng kiểm tra để nó trở về vị trí chuẩn (vị trí nằm ngang hay thẳng đứng), người ta căn cứ vào số vạch mà bọt khí nằm lệch so với vạch 0 ở giữa và vào độ nhạy của Nivô Độ nhạy của Nivô tùy thuộc vào cấp chính xác của nó và được phân như sau:

Cấp chính xác của Nivô 1 2 3 4 Độ nhạy

(tính bằng giây/vạch) 2 ÷ 10 10 ÷ 20 20 ÷40 40 ÷ 60 Độ nhạy (tính bằng mm/m) hay giá trị vạch chia c 0,01 ÷ 0,05 0,05÷ 0,1 0,1 ÷ 0,2 0,2 ÷ 0,3 Bán kính cong của ống thủy (m) 200 ÷ 40 40 ÷ 20 20 ÷10 10 ÷ 7

Ví dụ: Một bề mặt dài 3m có độ nghiêng làm cho bọt khí của Nivô lệch đi 3 vạch so với vị trí giữa Biết Nivô được sử dụng có giá trị vạch chia c = 0,15mm/m (tức 30/vạch)

Sai lệch về góc của bề mặt kiểm tra so với vị trí chuẩn là α = 3 x 30 90 = 130

Dùng để đo chính xác kích thước góc (góc phẳng hay góc côn ngoài) bằng phương pháp đo gián tiếp dựa trên nguyên tắc hàm sin (hình 6.10)

Thước sin sử dụng mặt phẳng chuẩn, gồm 2 con lăn chính xác đường kính tạo thành Khoảng cách giữa tâm 2 con lăn chính là kích thước đặc trưng của thước, thường là 100mm hoặc 200mm.

2.2.2.3 Cách sử dụng: Đặt thước sin lên bàn máp Chọn một khối căn mẫu có kích thước H gần đúng đặt dưới một con lăn thích hợp.

Gá chi tiết lên thước sin (đặt trực tiếp chi tiết lên mặt chuẩn của thước hoặc gá chi tiết lên hai mũi tâm của thước).

Phương pháp đo các sai lệch hình dáng

3.1 Đo sai lệch độ tròn. Độ tròn được xác định theo các sơ đồ như hình 6.15

Sơ đồ a: yêu cầu cao về độ đảo trục chính của bàn gá đo Khi đó kết quả đo sẽ phản ánh luôn cả độ không đồng tâm của bề mặt chi tiết với tâm quay của nó.

Sơ đồ b: sử dụng đối với chi tiết dài có hai lỗ tâm hoặc chi tiết ngắn có lỗ để lắp với trục gá Kết quả đo chứa cả sai số độ đồng tâm của bề mặt kiểm tra với tâm quay của hai lỗ tâm

Sơ đồ c: chi tiết gá đặt kém ổn định vì cần có lực ép chi tiết vào các tuỳ chuẩn tỳ

Sơ đồ d: khả năng ổn định của chi tiết cao hơn nhưng thao tác khó khăn hơn.

Sơ đồ e và f: là các sơ đồ đo 3 tiếp điểm, thích hợp cho các chi tiết méo có số cạnh lẻ Sơ đồ 3 tiếp điểm có hai dạng: không đối xứng (sơ đồ e) và đối xứng (sơ đồ f)

Khi đo bằng các sơ đồ trên phải xoay chi tiết đi toàn vòng Do đó sẽ làm tổn hại bề mặt phương tiện đo (mặt chuẩn và mặt đo) nhất là khi chi tiết có độ bóng bề mặt không cao Để khắc phục điều này, có thể giải quyết theo các cách sau:

- Đo chi tiết ở trạng thái tĩnh ở một số vị trí như hình 6.16

Sơ đồ a: tin cậy kém

Sơ đồ b: sử dụng với chi tiết có số cạnh chẵn bội 2 (n = 4, 8, 10, 14, )

Sơ đồ c: sử dụng với chi tiết có số cạnh chẵn bội 3 (n = 6, 12, 18,…)

- Với chi tiết có số cạnh lẻ (n = 5, 7,…) dùng phương pháp đo 3 tiếp điểm tựa trên hai con lăn (hình 6.3)

- Dùng sơ đồ đo vi sai sử dụng chuyển đổi khí nén như hình 6.17

3.2 Đo sai lệch độ trụ. Độ trụ là chỉ tiêu tổng hợp về sai lệch hình dáng trên tiết diện dọc trục, bao gồm độ thẳng đường sinh, độ côn, độ phình thắt, độ cong trục a Đo độ côn Độ côn được xác định thông qua việc đo hai đường kính tại hai tiết diện I-I và II-II cách nhau chiều dài chuẩn L theo sơ đồ đo cơ bản trên hình 6.18 Cách này có năng suất thấp, chỉ thích hợp với số lượng chi tiết ít, khối lượng nhỏ.

Hình 6.18 Hình 6.19 là sơ đồ đo vi sai, cho phép đọc ngay trị số độ côn trên cơ cấu chỉ thị Với sơ đồ đo này, việc gá đặt chi tiết rất thuận tiện vì không có sai số chuẩn và thích hợp để theo dõi độ côn của chi tiết trong quá trình gia công b Đo độ phình thắt Độ phình thắt được xác định thông qua việc đo 3 đường kính tại hai tiết diện biên và một tiết diện biên và một tiết diện ở giữa như sơ đồ đo hình 6.20

Do chi tiết thường mang nhiều thành phần sai số khác nên phương pháp đo trên chỉ là gần đúng Để nâng cao độ chính xác, cần phải chuyển thành đo biến thiên đường kính theo phương dọc trục. c Đo độ trục Độ cong trục  được đo theo các sơ đồ trong hình 6.21 trong đó chi tiết cần được định vị 5 bậc tự do Khi đo, cần xác định vị trí đặt chuyển đổi thích hợp, thông thường là tại tiết diện giữa trục vì nơi đó trị số độ cong đạt giá trị lớn

Khi chi tiết máy có tiết diện cong đột biến sẽ xuất hiện điểm có độ cong cục bộ lớn nhất Ngược lại, đó cũng chính là điểm dễ tập trung ứng suất gây phá hủy nên cần phải đặt chuyển đổi ở đó.

Sơ đồ a : Đo trên chuẩn phẳng, kết quả đo trên cơ cấu chỉ thị cho ngay trị số độ cong trục 

Sơ đồ b: Đo trên chuẩn là hai khối V, độ cong trục phụ thuộc vào tỉ lệ l/L

Sơ đồ c: Dùng cho chi tiết có 2 lỗ tâm, kết quả đo trên cơ cấu chỉ thị cho 2 lần trị số độ cong trục 

3.3 Đo sai lệch độ thẳng

Loại này có kết cấu và cách sử dụng rất đơn giản Chỉ cần áp trực tiếp thước kiểm vào bề mặt kiểm tra và đánh giá độ thẳng qua khe hở ánh sáng giữa bề mặt kiểm tra và thước Thước kiểm có các dạng như hình 6.22, gồm thước một mặt nghiêng (hình 6.22a), thước có hai mặt nghiêng (hình 6.22b), thước 4 cạnh (hình 6.22c), thước 3 cạnh (hình 6.22d).

Hình 6.21 Để xác định giá trị khe sáng, người ta so sánh với khe sáng mẫu có gí trị biết trước được tạo ra bởi sơ đồ như hình 6.23

3 Căn mẫu có kích thước bằng nhau

4 Căn mẫu có các kích thước khác nhau

3.3.2 Dùng thước gắn đồng hồ so

Sơ đồ nguyên lý này của dụng cụ cho trên hình 9.3 Trước khi đo chỉnh “0” dụng cụ với một đường thẳng chuẩn Sau đó, đặt thước vào đường thẳng cần đo và độ lệch của kim trên cơ cấu chỉ thị cho biết giá trị của độ thẳng

3.3.3 Đo sai lệch độ phẳng

Tuỳ theo độ chính xác và độ lớn của mặt cần kiểm tra, có thể sử dụng các phương pháp sau:

Dùng bột màu: dịch chuyển bề mặt cần kiểm tra trên bề mặt làm việc của bàn máp có bôi lớp mỏng bột màu (hỗn hợp thuốc nhuộm màu xanh béclinít hoặc xanh turunbun với dầu máy) Độ thẳng được thể hiện bằng số lượng vết bột màu trên bề mặt kiểm tra trong hình vuông 25 x 25mm Số vết càng nhiều, độ phẳng càng cao.

Trường hợp mặt kiểm tra lớn thì dùng thước kiểm có thoa bột màu để dịch chuyển trên bề mặt kiểm tra.

Dùng thước kiểm đo độ thẳng theo các hướng khác nhau và qua từng lần đo đó mà đánh giá sai số về độ phẳng

Để đo độ phẳng của bề mặt A, dụng cụ có cơ cấu chỉ thị được sử dụng để rà liên tục trên bề mặt Độ lệch của kim chỉ thị tại các vị trí kiểm tra phản ánh độ phẳng Tuy nhiên, để loại trừ ảnh hưởng của độ phẳng mặt B và độ song song giữa mặt A và B, cần phải cân nhắc thêm các yếu tố khác.

B đến kết quả đo, chi tiết 1 cần được chỉnh “0” sao cho mặt phẳng bao của mặt

A song song với mặt chuẩn C Để đảm bảo điều này, cần chỉnh các vít tế vi 2 sao cho chỉ thị bằng nhau tại 3 điểm cách xa trọng tâm nhất, 4 điểm nằm trên 2 đường kính vuông góc (hình 6.26a) hay 4 điểm nằm ở hai đầu đường chéo hình chữ nhật (hình 6.26b) của bề mặt chi tiết.

Phương pháp đo các sai lệch vị trí

4.1 Đo sai lệch độ song song.

4.1.1 Đo độ song song giữa 2 mặt phẳng

Sơ đồ a: dùng khi mặt chuẩn A đủ lớn để đặt đồng hô so

Sơ đồ b: dùng khi mặt chuẩn A nhỏ, phải sử dụng hệ thống vít nâng để điều chỉnh mặt A song song với mặt bàn máp

4.1.2 Đo độ song song giữa đường tâm với mặt phẳng

Thường chọn mặt phẳng làm chuẩn để kiểm tra lỗ và chia ra 3 trường hợp sau:

Nếu lỗ nhỏ, dùng trục gá lắp vào bề mặt lỗ để kiểm tra (hình 6.28)

Khi mặt lỗ khá lớn, để không phải dùng trục gá quá lớn và nặng nề thì phải dùng thêm bạc lót.

Khi mặt lỗ đủ lớn, có thể đưa chuyển đổi đo vào rà trực tiếp theo đường sinh lỗ

4.1.3 Đo song song giữa hai đường tâm

Sơ đồ a: Kiểm tra độ song song của cổ biên trục khuỷu với trục chính

Sơ đồ b: Kiểm tra độ song song của hai lỗ tay biên và việc kiểm tra được thực hiện trên hai mặt phẳng vuông góc.

4.2 Đo sai lệch độ vuông góc. Đo độ vuông góc theo hình 6.30

Sơ đồ a: kiểm tra độ vuông góc giữa hai mặt phẳng

Sơ đồ b: kiểm tra độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt phẳng

S ơng pháp đo bằng thước cặp đồ c: kiểm tra độ vuông góc giữa hai đường tâm lỗ c: ki m tra ểm tra độ vuông góc giữa hai đường tâm lỗ đột số ví dụ ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt vuông góc gi a hai ữa hai đường tâm lỗ đường tâm lỗng tâm lỗ a) b)

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

4.3.1 Đo độ giao nhau giữa hai đường tâm

Hình 6.31 Sơ đồ độ giao nhau giữa các đường tâm của lỗ.

Thường biến việc đo độ giao nhau giữa các đường tâm này thành đo sai lệch khoảng cách giữa các đường tâm đến một chuẩn đo cho trước Đối với bề mặt lỗ thì có thể dùng trục gá để biến thành bề mặt trục và cần lưu ý khắc phục khe hở định tâm để đảm bảo độ chính xác của phép đo. Để giảm sai số đo do các yếu tố chuẩn, cần đo kích thước theo hai đường kính trên và dưới cũng như ở cả hai đầu của trục gá Độ giao nhau giữa các đường tâm được tính theo công thức sau:

4.3.2 Đo độ đảo hướng kính c) Hình 6.32 sơ đồ đo độ đảo hướng kính và trị số độ đảo hướng kính bằng hai lần độ đồng tâm giữa hai bề mặt trụ

Sơ đồ a: kiểm tra độ đảo hướng kính giữa hai mặt trụ ngoài trên hai khối V ngắn

Sơ đồ b: kiểm tra độ đảo hướng kính giữa mặt trụ ngoài và trong bằng trục gá côn (độ côn rất nhỏ k = 1/500 ÷ 1/1000)

Sơ đồ c: kiểm tra độ đồng tâm của hai lỗ bằng trục gá và đồng hồ so

4.4 Đo độ đảo mặt đầu.

Hình 6.30a là sơ đồ đo độ đảo giữa mặt đầu với mặt trụ ngoài, còn hình 6.30b là sơ đồ đo độ đảo giữa mặt đầu với mặt lỗ. a) b)

Câu 1: Trình bày phương pháp đo độ dài, đo góc?

Câu 2: Trình bày các phương pháp đo sai lệch hình dạng?

Câu 3: Trình bày phương pháp đo sai lệch vị trí?

Tiêu đề	Dung Sai – Kỹ Thuật Đo
Tác giả	Nguyễn Văn Mười
Trường học	Trường Trung Cấp Tháp Mười
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Máy Nông Nghiệp
Thể loại	Giáo Trình
Thành phố	Tháp Mười

Định dạng
Số trang	131
Dung lượng	13,79 MB