xác định chính xác các thông số hình học của các chi tiết và lắp ghép

34 m Trung tâm phân bố của độ hở - độ dôi là điểm ứng với giá trị độ hở hoặc độ dôi nhận đợc kích thớc lỗ và kích thớc trục có xác suất lớn nhất kích thớc ứng với trung tâm miền dung sa

Đề bàI tập lớn

I – Lắp ghép bề mặt trụ trơn. Lắp ghép bề mặt trụ trơn.

Lắp ghép giữa bánh răng với các trục có kích thớc danh nghĩa dN = 85 mm

1- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép với điều kiện Nmax = 45 m, Nmin = -12 m 2- Lập sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép

3- Xác định xác suất xuất hiện độ hở của lắp ghép

4- Vẽ mối ghép, vẽ riêng từng chi tiết của mối ghép

5- Thiết kế ca líp thợ để kiểm tra kích thớc của các chi tiết trong lắp ghép

a - Lập sơ đồ phân bố miền dung sai ca líp

b - Vẽ ca líp nút thơ và ca líp hàm thợ

II – Lắp ghép bề mặt trụ trơn. Lắp ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp.

ổ lăn sử dụng trong bộ phận lắp có ký hiệu 316

1- Xác định các kích thớc cơ bản của ổ lăn

2- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp máy, với điều kiện

- Vòng trong của ổ quay cùng trục,tải trong hớng tâm không đổi

- Đặc tính tải trong K = 1

- Phản lực hớng tâm tính toán của ổ lăn R = 50000 N

- Tải trong hớng trục A = 0

- Tỷ số dlỗ/d = 0

- Vòng chịu tải cục bộ lắp không tháo trong quá trình sử dụng

3- Vẽ lắp ổ lăn

4- Phân tích để quyết định kiểu lắp giữa bạc và trục, giữa nắp và vỏ hộp

5- Vẽ riêng trục, vỏ hộp, nắp, bạc chặn

6- Quyết định các sai lệch hình dạng và độ nhẵn bề mặt lắp ghép

IIi – Lắp ghép bề mặt trụ trơn. Lắp ghép then.

Lắp ghép then giữa bánh đai và trục có kích thớc cơ bản: b x h = 24 x 14

1- Quyết định kiểu lắp ghép cho mối ghép then với trục và bánh răng

2- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép

3- Vẽ mối ghép và vẽ riêng từng chi tiết của mối ghép

Iv – Lắp ghép bề mặt trụ trơn. Lắp ghép then hoa.

Lắp ghép then giữa puli và trục có kích thớc dah nghĩa: 8 x 52 x 60

4- Phân tích quyết định kiểu lắp ghép cho mối ghép

5- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép

6- Vẽ mối ghép và vẽ riêng từng chi tiết của mối ghép

v – Lắp ghép bề mặt trụ trơn. truyền động báng răng.

Dùng bánh răng thẳng hình trụ của hộp tốc độ thông dụng, làm việc với vận tốc

v = 10 m/s Các yếu tố cơ bản của bánh răng: m = 4, z = 50,  = 200,  = 0, x = 0, tỷ số truyền i = 2,5

1- Quyết định cấp chính xác cho mức chính xác động học, mức làm việc êm, mức tiếp xúc mặt răng và chọn dạng đối tiếp mặt răng

2- Chọn bộ thông số kiểm tra bánh răng, xác định giá trị cho phép của các thông số

đó

3- Vẽ bản vẽ chế tạo bánh răng

bài làm

i - Lắp ghép bề mặt trụ trơn:

1- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép trụ trơn:

Đặc tính yêu cầu của lắp ghép là độ dôi giới hạn: Nmax = 45m

Theo bảng 2, trang 16 với kích thớc danh nghĩa dN = 85 mm, có các kiểu lắp:

- Lắp ghép theo hệ thống lỗ:

6

7 85

n

H



- Lắp ghép theo hệ thống trục:

h6

N8 85



Ta chọn kiểu lắp theo hệ thống lỗ

6

7 85

n

H



2 - Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép:

Với kiểu lắp ghép

6

7 85

n

H

 tra bảng 4 và 5 ta xác định đợc









m EI

m ES

H



 0 35 7

85











m ei

m es

n



 23 45 6

85

0 +

- m +45 +35 +23

H7

n6

Hình: Sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép.

Căn cứ vào sơ đồ phân bố miền dung sai, tính độ hở và độ dôi giới hạn

Smax = ES – ei = 35 – 23 = 12 m

Nmax = es – EI = 45 – 0 = 45 m

3 - Xác định xác suất xuất hiện độ hở (độ dôi âm) của lắp ghép:

Muốn xác định xác suât xuất hiện độ hở, ta phải thành lập đờng cong phân bố độ hở

và độ dôi của lắp ghép Đờng cong này là đờng cong phân bố của đại lợng ngẫu nhiên tổng của hai đại lợng ngẫu nhiên độc lập kích thớc lỗ (D) và kích thớc trục (d)

Sai lệch bình phơng trung bình của kích thớc lỗ:

m

T D



6

35 6

0 35







Sai lệch bình phơng trung bình của kích thớc trục:

m

T d



6

22 6

23 45







Theo lý thuyết xác suất, sai lệch bình phơng trung bình của đại lợng ngẫu nhiên tổng (S hoặc N) đợc tính theo công thức:

m

d D N

6

22 6

2 2 )

,































Miền phân bố độ hở - dôi của mối ghép

6

7 85

n

H

 là: 6 (S,N)  6  6 89  41 34 m

Trung tâm phân bố của độ hở - độ dôi là điểm ứng với giá trị độ hở hoặc độ dôi nhận đợc kích thớc lỗ và kích thớc trục có xác suất lớn nhất (kích thớc ứng với trung tâm miền dung sai) lắp với nhau

Ta có:

0175 , 85 2

000 , 85 035 , 85







tb

034 , 85 2

023 , 85 045 , 85







tb

Độ dôi của mối ghép:

 m

mm

N N  85 034  85 , 0175  0 , 0165 ( )  16 , 5 

Trung tâm phân bố ứng với điểm có độ dôi N = 16,5  m

-20.67

Độ dôi

Độ hở



3 (S,N)



3 (S,N)

x

37.17 -4.17

-16.5

X

Hình: Thể hiện miền độ dôi – hở

Theo các giá trị đã xác đinh ta vẽ đờng cong phân bố độ hở - độ dôi của lắp ghép

6

7

56

n

H

Trục X biểu diễn độ dôi của lắp ghép

Trục x là sai lệch độ dôi - độ hở so với trung tâm phân bố

Miền X từ 0  20,67 là miền biểu thị xác suất xuất hiện độ dôi Xác suất xuất hiện

độ dôi đợc tính nh sau:

8

67 , 20 ,

8

5 , 16 67

, 20

; 5 ,























x

P

Tra bảng 6 trang 34, ứng với z = 2,06 ta có 2 , 06 0 , 4803

z = 2,58 ta có 2 , 58 0 , 4951

9754 , 0 4951 , 0 4803

,



N

Vậy xác suất nhận đợc lắp ghép có độ dôi: PN = 97,54 %

Xác suất nhận đợc lắp ghép có độ hở

0246 , 0 9754 ,

0



S

4 - Bản vẽ lắp ghép và bản vẽ chi tiết

Vẽ mối ghép chi tiết trục và bạc, trên đó ghi kích thớc danh nghĩa, các sai lệch giới hạn của kích thớc lắp ghép bằng chữ và bằng số (các trị số sai lệch đợc đặt trong dấu ngoặc, theo mm nh hình (3a)) Vẽ tách riêng từng chi tiết của mối ghép ở trạng thái độc lập rồi ghi kí hiệu sai lệch bằng chữ và bằng số nh hình (3b)

Hình: Bản vẽ mối ghép và bản vẽ chi tiết bạc và trục.

5 - Thiết kế calíp, kiểm tra kích thớc lắp ghép

6

7 85

n

H



a- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai và xác định kích thớc đo của calíp:

- Xác định giá trị các thông số z và y (toạ độ xác định vị trí kích th ớc dah nghĩa calip) và dung sai kích thớc calip

Đối với kích thớc lỗ  85 H7và kích thớc trục 85n6, theo bảng 7 trang 38, ta xác định đợc:

z = 5 m; y = 4 m;  = 0; H = 6 m

z1 = 5 m; y1 = 4 m;  = 0; H1 = 6 m

Sơ đồ phân bố miền dung sai của calíp

 m

+45 +35 +23

H7

n6

giới hạn mòn

giới hạn mòn

Hình: Sơ đồ phân bố miền dung sai calip nút và hàm thợ

kiểm tra kích thớc lắp ghép  85H7 /n6.

Xác định kích thớc đo của calíp theo các công thức và giá trị trên sơ đồ phân bố miền dùng sai calíp

- Calíp hàm thợ đầu qua:

mm y

d 85 , 045 0 , 004 85 , 049 Q

mm ,037 85 2

0,006 0,005

,045 5 2

H Ζ d Q

mm ,043 85 2

0,006 0,005

,045 5 2

H Ζ d Q

1 max mòn

1 1 max min

1 1 max max







































- Calíp hàm thợ đầu không qua:

mm 02 , 85 2

0,006 ,023

85 2

H d

KQ

mm 026 , 85 2

0,006 ,023

85 2

H d

KQ

1 min max

1 min max





















- Calíp nút thợ đầu qua:

mm 002 , 85 2

0,006 0,005

85 2

H Z D Q

mm 008 , 85 2

0,006 0,005

85 2

H Z D Q

min min

min max





























mm 996 , 84 0,004 85

y D

Qmòn  min    

- Calíp nút thợ đầu không qua:

mm 032 , 85 2

0,006 035

, 85 2

H D

KQ

mm 038 , 85 2

0,006 ,035

85 2

H D

KQ

max min

max max





















b- Vẽ calíp nút và calíp hàm

+ Đối với ca-líp hàm,kích thớc danh nghĩa ứng với kích thớc giới hạn nhỏ nhất Sai lệch dới bằng 0, sai lệch trên bằng dung sai mang dấu dơng

+ Đối với calíp nút, kích thớc danh nghĩa ứng với kích thớc giới hạn lớn nhất sai lệch trên bằng 0, sai lệch dới bằng dung sai mang dấu âm

Hình: Bản vẽ ca líp nút thợ kiểm tra kích thớc85H7.

Hình 7: Bản vẽ chế tạo ca líp hàm thợ kiểm tra kích thớc 85n6.

II - Lắp ghép ổ lăn

1 - Xác định các kích thớc cơ bản của ổ lăn.

Theo TCVN 1479-74, TCVN 1516-742 hoặc theo bảng 89,trang 44, ổ lăn ký hiệu

316 có các kích thớc cơ bản sau:

d = 80 mm; D = 170 mm; B =39 mm; r = 3,5 mm

2 - Quyết định kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp máy, với điều kiện:

Đề bài đã cho: vòng trong quay cùng với trục tải trọng tác dụng lên ổ có phơng không đổi nên:

- Vòng trong chịu tải trọng chu kỳ

- Vòng ngoài chịu tải trọng cục bộ

- Vòng ngoài có kích thớc D = 170 mm, lắp với vỏ gang không tháo chịu tải trọng có

va chạm và rung động vừa phải (Kổ  1,5) ổ lăn cấp chính xác 0 theo bảng 10, trang 38[1], ta chọn kiểu lắp G7 (nếu ổ lăn chính xác hơn, ta chọn kiểu lắp có cấp chính xác hơn, ta chọn kiểu lắp có cấp chính xác cao hơn)

- Vòng trong chịu tải trọng chu kỳ nên kiểu lắp đợc chọn theo cờng độ tải trọng hớng tâm PR

PR =

B

R

.Kổ.F.FA Trong đó R là phản lực hớng tâm tính toán của ổ, đề bài cho R = 50000 N

Kổ: hệ số động lực học của lắp thép tra bảng 14, Kổ =1

F: hệ số tính đến mức độ giảm độ dôi của lắp thép hay trục rỗng hoặc hộp có thành mỏng tra theo bảng 12, trang 47, khi trục đặc F =1

FA: hệ số không đều của tải trọng hớng tâm R, tra bảng theo 13, trang 47 Đề bài cho A = 0 nên FA = 1 ; B’ = B – 2r là chiều rộng bề mặt lắp ghép, mm, B và r đã tra ở mục 2.1 ta có: B’ = 39 – (2x 3,5) = 32 mm, ta có:

PR =

32

50000

x 1 x 1 x 1 = 1562,5 N/mm = 1562,5 kN/m

Dựa vào kích thớc lắp ghép d = 80 mm và trị số PR, theo bảng 15, trang 48, chọn kiểu lắp vòng trong với trục là m6

Các sai lệch giới hạn kích thớc bề mặt lắp ghép tra theo bảng 4 & 5













m EI

m ES

G





 170 7 1561 











m ei

m es

m







11 30 6

80

Trong một số lắp ghép quan trọng có độ chính xác cao, sau khi chọn kiểu lắp cho vòng chịu tải chu kỳ, cần kiểm tra độ hở hớng tâm ban đầu: Nghĩa là tính toán lợng

biến dạng của các vòng lăn Nếu lợng biến dạng đó vợt quá độ hở hớng tâm ban đầu (theo tiêu chuẩn ổ lăn) thì cần chọn kiểu lắp khác có độ dôi nhỏ hơn

3- Bản vẽ lắp giữa ổ lăn với trục và vỏ hộp:

Các chi tiết tham gia lắp ghép gồm có trục, vỏ hộp ổ lăn, vòng đệm và nắp

Hình: Mối ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp.

4 - Chọn kiểu lắp giữa bạc và trục, giữa nắp và vỏ hộp.

Để đảm bảo dễ gia công, đoạn trục lắp với ổ và với bạc có cùng một kích thớc danh nghĩa nên có cùng miền dung sai có nghĩa miền dung sai của phần này là m6 (đã chọn

ở mục 2.2) Bạc chỉ dùng để chặn, cần tháo lắp dễ dàng nghĩa là mối lắp ghép cần độ

hở lớn Độ chính xác lỗ bạc không yêu cầu cao, ta thờng sử dụng miền dung sai D11 hoặc B11

Giữ bề mặt lắp và lỗ hộp cũng có độ hở để tháo lắp dễ dàng và để bù trừ các số vị trí của các lô ren trên thân hộp khi đậy lắp Miền dung sai của kích thớc lắp là d11

Nh vậy lắp giữa trục và bạc là:

6

11 80

m

D

 Độ hở nhỏ nhất của lắp ghép: Smin=70m (hình a)

Lắp ghép giữa nắp và vỏ hộp là:

11

7 170

d

G

 Độ hở nhỏ nhất của lắp ghép là:

Smin =159m (hình b)

-145

-395

0 +

- m

+290

+100

m6 D11

+30 +11

0 +

- m

+54

d11

G7

5 - Vẽ trục, vỏ hộp, bạc và lắp ở trạng thái độc lập:

Các bản vẽ đợc thể hiện trên hình 10 rồi ký hiệu sai lệch bằng chữ và bằng số

Hình 10

6 - Sai lệch hình dạng lắp ổ lăn đợc xác định theo quy luật của tiêu chuẩn (sai số

về độ côn và ô van của bề mặt trụ và lỗ hộp không đợc vợt qua 1/2 dung sai đờng kính,

đối với ổ cấp chính xác 0 & 6; không vợt qua 1/4 dung sai đờng kính, đối với ổ cấp chính xác 5 & 4)

Độ nhám bề mắt xác định theo bảng 16

Các giá trị cho phép của sai lệch hình dạng và độ nhám bề mặt đợc ghi trên bản vẽ chi tiết nh hình 10

IIi - Lắp ghép then

1 - Chọn kiểu lắp:

Theo điều kiện đầu bài, mối ghép chịu lực thay đổi chiều, bánh răng không di trợt trên trục, quy mô sản xuất hàng loạt Căn cứ vào bảng 17 ta chọn kiểu lắp:

Then với rãnh trên trục:

9

9

h

N

Then với rãnh bạc:

9

9

h Js

2 - Lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép:

Dựa vào tiêu chuẩn (bảng 4 & 5) ta tra đợc các sai lệch của kích thớc lắp ghép:









m ei

m es

h



 52 0 9

24







m EI

m ES

N



 52 0 9

24









m EI

m ES

Js



 26 26 9

24

Biểu diễn các sai lệch đó trên sơ đồ hình 11 ta đợc sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép

0 +

- m

+26

Js9 N9

-26

Hình 11

3 - Vẽ mối ghép và vẽ riêng từng chi tiết tham gia vào mối ghép rồi ghi ký hiệu lắp

ghép, các ký hiệu sai lệch kích thớc bằng chữ và bằng số nh hình 12 Đối với các kích thớc không tham gia lắp ghép thì sai lệch và miền dung sai đợc xác định theo bảng 18

Ví dụ chiều cao then có sai lệch theo hình 11, theo bảng 4[1] tra đợc:











m ei

m es

h



 110 0 11

14

Hình 12.

IV - Lắp ghép then hoa.

1 - Quyết định kiểu lắp cho lắp ghép then hoa

Để quyết định kiểu lắp dựa vào đặc tính của lắp ghép Đặc tính đó đợc xác định từ chức năng sử dụng của mối ghép

Theo đề bài, mối ghép then hoa cố định, tải trọng êm, độ chính xác đồng tâm không yêu cầu quá cao

Ta chọn yếu tố đồng tâm: D và theo bảng 20, trang 54, ta chọn kiểu lắp ghép nh sau: Kiểu lắp ghép yếu tố đồng tâm D: H js67

Kiểu lắp theo yếu tố b: F js87

Trong trờng hợp khác nếu có yếu tố đồng tâm ta chọn là a hoặc b thì việc chọn lắp ghép phải dạ theo bảng 21 hoặc 22

Nh vậy, kiểu lắp của lắp ghép then hoa đã chọn đợc kí hiệu nh sau:

D – 8 x 52 x 60 H js76 x 10 F js87

(kích thớc danh nghĩa của b tra theo bảng 19)

2 - Lập sơ đồ phân bố miền dung sai kích thớc lắp ghép.

với kích thớc danh nghĩa 32 kiểu lắp H js67 tra bảng 4 & 5 ta đợc sai lệch của các kích thớc:













m ei

m es

js



 5 , 9 5 , 9 6

60











m EI

m ES

H



 0 30 7

60

Biểu diễn các sai lệch đó trên sơ đồ hình 13 ta đợc sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép

0 +

- m

+30

Js6

H7

+9.5 -9.5

Hình 13.

b- Lắp theo yếu tố b:

Với kích thớc danh nghĩa: 10 mm, kiểu lắp : F js87

Tra bảng 4 & 5 [1] ta đợc các sai lệch kích thớc











m EI

m ES

F



 13 35 8









m ei

m es

js



 7 7 7

10

Sơ đồ phân bố của dung sai của lắp ghép phân bố nh hình 14

+13

0 +

- m

+35

Js7

F8

+7 -7

Hình 14

4.3 Vẽ mối ghép và ghi vào đó ký hiệu lắp ghép nh hình 15:

Vẽ riêng từng chi tiết của mối ghép rồi ghi vào đó ký hiệu sai lệch bằng chữ và bằng

số nh hình 16

Sai lệch kích thớc bề mặt không đồng tâm tra trong bảng 23[1] ở đây kích thớc bề mặt không đồng tâm d của trục không vợt quá d1 (Xem bảng 19 [1]) còn của bạc thì sai lệch và dung sai tra theo bảng 23 [1]

k

Ô g ớ h

Ơ d 1

Hình 15 Hình 16

IV – Lắp ghép bề mặt trụ trơn. Truyền động bánh răng.

1 - Chọn cấp chính xác cho truyền dộng bánh răng

Theo đề bài, truyền động bánh răng hình trụ của hộp tốc độ thông dụng không yêu cầu sự phối hợp chính xác về chuyển động quay, tải trọng không lớn nên trớc hết ta quyết đinh cấp chính xác cho mức làm việc êm, sau đó căn cứ vào quan hệ giữa các mức chính xác mà qui định cho các mức chính xác cho các mức còn lại

Theo bảng 27, đối với truyền động bánh răng hình trụ, răng thẳng tốc độ làm việc < 10(m/s) ta chọn cấp chính xác mức làm việc êm là cấp 7

Truyền động chủ yếu truyền tốc độ quay, không yêu cầu sự phối hợp chuyển

động chính xác tiếp xúc ở cùng cấp so với mức làm việc êm

Nh vậy mức chính xác động học, ở cấp 8 mức chính xác làm việc êm và tiếp xúc

ở cấp 7

Dạng đối tiếp của bánh răng : vì không yêu cầu gì đặc biệt ta chọn dạng thông dụng nhất là B và dạng dung sai độ hở mặt răng là b

Ký hiệu cắp chính xác truyền động bánh răng là : 8-7-7-BTCVN1067-84

2 - Chọn bộ thông số kiểm tra bánh răng

Để đánh giá độ chính xác bánh răng sau gia công, ngời ta kiểm tra một số thông

số hình học ảnh hởng trực tiếp đến các mức chính xác của bánh răng Các thông số

đó hợp thành một bộ gọi “bộ thông số kiểm tra bánh răng”

Đối với mức chính xác động học : có thể chọn một trong chín bộ thông số cho trong bảng 28 ở đây ta chọn bộ thông số tơng đối thông dụng trong các nhà máy của nớc ta Bộ thông số này gồm các thông số :

Độ đảo vành răng : Frr , độ dao động chiều dài pháp tuyến chung FvWr

Đối với mức làm việc êm chọn bộ thông số gồm các thông số : sai lệch bớc ăn khớp fpbr và sai lệch bớc vòng fptr

Đối với mức tiếp xúc mặt răng chọn thông số : vết tiếp xúc tổng

Đối với mức độ hở mặt bên có thể chọn một trong các thông sô sau hoặc sai lệch nhỏ nhất của chiều dài pháp tuyến chung bình –EWme đối với bánh răng ăn khớp ngoài và +EWmi đối với bánh răng ăn khớp trong hoặc sai lệchgiới hạn khoảng cách tâm do Ea’’e ; Ea’’i ở đây chúng ta chọn thông số –EWme

Dựa vào cấp chính xác và các kích thớc cơ bản của bánh răng ta xác định giá trị cho phép của các bộ thông số theo bảng 29,30,31,32,33a,33b,33c

Vết tiếp xúc tổng theo chiều cao : 45%

Vết tiếp xúc tổng theo chiều dài : 60%

-Evme = -(105+11) = -116(m)

Để tra bảng ta cần xác định :