Bài giảng dung sai và kỹ thuật đo chương 5 chuỗi kích thước

Khái niệm Chuỗi kích thước là tập hợp các kích thước tạo thành vòng khép kín do các kích thước của một hoặc một số chi tiết lắp ghép với nhau tạo ra... Phân loại chuỗi kích thướcChuỗi kí

CHƯƠNG 5

CHUỖI KÍCH THƯỚC

I Khái niệm chung

1 Khái niệm

Chuỗi kích thước là tập hợp các kích thước tạo thành vòng khép kín

do các kích thước của một hoặc một số chi tiết lắp ghép với nhau tạo ra

2 Phân loại chuỗi kích thước

Chuỗi kích thước có nhiều loại, trong kỹ thuật phân làm hai loại chuỗi sau:

* Chuỗi kích thước chi tiết: Các kích thước của chuỗi thuộc về

cùng một chi tiết

* Chuỗi kích thước lắp ghép: Các kích thước của chuỗi là kích thước của các chi tiết khác nhau trong một bộ phận máy

Về mặt hình học, người ta có thể phân loại chuỗi như sau:

* Chuỗi kích thước thẳng: Các kích thước trong chuỗi nằm song song với nhau

* Chuỗi kích thước phẳng: Các kích thước của chuỗi nằm trong cùng một mặt phẳng hoặc trong những mặt phẳng song song với nhau nhưng bản thân chúng không song song với nhau

* Chuỗi kích thước không gian: Là chuỗi kích thước không nằm

trong mặt phẳng song song với nhau

II Các thành phần của chuỗi kích thước

1 Khâu thành phần

Kích thước của khâu thành phần do quá trình gia công quyết định, kích thước của mỗi khâu không phụ thuộc lẫn nhau

Trong chuỗi kích thước lắp ghép, kích thước của các chi tiết tham gia vào chuỗi đều gọi là khâu thành phần

2 Khâu khép kín

Kích thước của khâu khép kín hoàn toàn xác định bởi kích thước của khâu thành phần.Trong một chuỗi kích thước chỉ có một khâu khép kín

Trong chuỗi kích thước chi tiết muốn phân biệt khâu thành phần và khâu khép kín cần phải biết trình tự gia công các kích thước trong chuỗi ấy

Khâu thành phần tăng (khâu tăng): là khâu mà khi kích thước

của nó tăng hoặc giảm sẽ làm kích thước khâu khép kín tăng hoặc giảm theo

Khâu thành phần giảm (khâu giảm): là khâu mà kích thước của

nó tăng hoặc giảm sẽ làm giảm kích thước khâu khép kín giảm hoặc tăng

III Giải chuỗi kích thước.

1 Bài toán chuỗi kích thước.

a, Bài toán thuận.

Cho biết kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần

* Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín

(Loại bài toán này để tính toán kiểm tra chuỗi kích thước)

b Bài toán nghịch

Cho biết kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín

* Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu thành phần

(Nhiệm vụ của bài toán nghịch và là công việc của người thiết

kế)

2 Phương pháp giải bài toán thuận

a, Trình tự giải một bài toán thuận

* Vẽ sơ đồ chuỗi kích thước

* Xác định khâu thành phần tăng, khâu thành giảm và khâu khép kín

* Giải chuỗi để tìm kích thước danh nghĩa, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín

b, Thành lập các công thức tính

Ta quy ước: A∑ là khâu khép kín; D là khâu tăng; d là khâu giảm.

A∑ = D – (d1 + d2 + d3)

Trường hợp có nhiều khâu tăng và nhiều khâu giảm thì quan hệ về kích thước giữa khâu khép kín và khâu thành phần được tính theo công thức sau:

Kích thước giới hạn khâu khép kín :

- Kích thước giới hạn lớn nhất:

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất:

A =  D - d

Dung sai khâu khép kín:

Sai lệch giới hạn trên khâu khép kín:

Sai lệch giới hạn dưới khâu khép kín:

Các sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín còn tính theo cách khác:

4 Phương pháp giải bài toán nghịch

Với dung sai của khâu khép kín ta cần phải xác định dung sai của các khâu thành phần theo công thức:

Ta giả thiết dung sai các khâu thành phần bằng nhau và bằng giá

trị trung bình của dung sai (ITm)

Ta giả thiết các khâu thành phần ở cùng 1 cấp chính xác, tức là

có cùng hệ số cấp chính xác

m+n

i i=1

m

IT

IT =

m+n



3 Ví dụ

Cho chi tiết trục bậc như hình vẽ Hãy xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai kích thước khâu còn lại

Dung sai của các khâu thành phần bất kì sẽ là

Kho ng ảng

kích

th ước c

mm

Đ n ến 3

Trên 3

đ n ến 6

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

Tr 10 Đ 18

i, µm 0,55 0,73 0,90 1,08 1,31 1,56 1,86 2,17 2,52 2,89 3,22 3,54 3,89

i m i

IT =a i

m m+n

i i=1

IT

=> a =

i





Đến đây bài toán nghịch chỉ còn là:

Biết kích thước sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín (cho trước); kích thước sai lệch giới hạn và dung sai của [(m+n)-1] khâu thành phần (tra bảng theo tiêu chuẩn)

+ Tìm: kích thước sai lệch giới hạn và dung sai của khâu thành phần thứ k, Ak

+ Dung sai của khâu Ak được tính từ công thức

1 1

m n

i

IT IT   IT



+ Sai lệch giới hạn của khâu Ak

Trường hợp Ak là khâu tăng thì:

Trường hợp Ak là khâu giảm thì:

1

k m n

k Di Di dj

i i k j

ES ES  ES ES ei



     

    

1

k m n

k Di Di dj

i i k j

EI EI  EI EI es



     

    

1

k Di dj dj

i j j k

es EI EI  es es

   

1

eik m Di k dj n dj

i j j k

ES ES  ei ei

   

5 Ví dụ

Cho bộ phận lắp như hình a Yêu

cầu bộ phận lắp là phải đảm bảo khe

hở giữa mặt mút vai trục và mặt mút

bạc ổ trục trong giới hạn A∑ = 1 +0,75

mm, để cho bánh răng quay tự do

mà không có dịch chuyển chiều dọc

trục lớn Đó chính là khâu khép kín

của chuỗi kích thước lắp như sơ đồ

hình b Với kích thước danh nghĩa

của các khâu thành phần là:

A1 = 101 mm A2 = 50 mm

A3 = A5 = 5 mmA4 = 140 mm Hãy xác định sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần của chuỗi.