CoSoThietKeMay2 VuTHiHanh

CƠ SƠ THIET KE MAY 2 Tín chỉ, 25 tiết lý thuyết, tiết tập tập lớn Khối lượng : tín - Giờ lý thuyết 25 tiết - Giờ tập tiết - Sinh viên tự học: 60 tiết Học phần tiên quyết: Học phần học trước : Cơ sở thiết kế máy Mục tiêu : - Mục tiêu đào tạo chung học phần: Trang bị cho sinh viên kiến thức tính toán thiết kế mối ghép, kiến thức dung sai, lắp ghép ngành chế tạo máy - Mục tiêu đào tạo cụ thể kiến thức học phần : Nắm vững kết cấu phương pháp tính toán thiết kế mối ghép, nắm vững kiến thức dung sai, lắp ghép ngành Chế tạo máy Nhiệm vụ sinh viên: - Dự lớp - Làm tập tập lớn, nộp tập lớn - Kiểm tra học kỳ - Thi cuối học kỳ Tài liệu học tập : [1] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Chi tiết máy tập I, Nxb Giáo dục Hà Nội 1997 [2] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, Nhà xuất Giáo dục Hà Nội 2001 [3] Nguyễn Văn Yến, Giáo trình Chi tiết máy, Nxb Giao thông vận tải Hà Nội 2005 [4] Lê Cung , Cơ sở thiết kế máy Phần 2, Giáo trình mạng nội trường ĐHBK Đà Nẵng 2007 [5] Nguyễn Văn Yến, Dung sai lắp ghép, Giáo trình mạng nội trường ĐHBK Đà Nẵng 2007 Phương thức đánh giá tiếp thu học phần : - Bài tập, tập lớn : trọng số : 0,2 - Kiểm tra học kỳ : trọng số : 0,3 (Hình thức : Tự luận) - Thi kết thúc học phần : số : 0.5 (Hình thức : Tự luận) Điều kiện dự thi kết thúc học phần : Sinh viên phải thực nộp tập lớn với chất lượng đạt yêu cầu Nội dung chi tiết học phần: Nội dung PHẦN IV : CÁC CHI TIẾT MÁY GHÉP CHƯƠNG : MỐI GHÉP ĐINH TÁN (03 TIẾT) 1.1 Khái niệm chung 1.2 Tính mối ghép 1.3 Đánh giá mối ghép đinh tán CHƯƠNG : MỐI GHÉP HÀN (02 TIẾT) 2.1 Khái niệm chung 2.2 Tính mối hàn giáp mối Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 2.3 Tính mối hàn chồng 2.4 Đánh giá mối ghép hàn 12 CHƯƠNG : MỐI GHÉP ĐỘ DÔI (02 TIẾT) 13 3.1 Khái niệm chung 13 3.2 Tính mối ghép độ dôi 14 3.3 Đánh giá mối ghép độ dôi 17 CHƯƠNG : MỐI GHÉP THEN, THEN HOA (03 TIẾT) 17 4.1 Mối ghép then 17 4.2 Mối ghép then hoa 20 4.3 Đánh giá mối ghép then then hoa 21 CHƯƠNG : MỐI GHÉP REN (04 TIẾT) 22 5.1 Khái niệm chung 22 5.2 Tính mối ghép ren 25 5.3 Tính mối ghép nhóm bulông 29 5.4 Đánh giá mối ghép ren 30 PHẦN V : DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 31 CHƯƠNG : NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN (01 TIẾT) 31 1.1 Kích thước 31 1.2 Lắp ghép 32 1.3 Tính đổi lẫn chức 33 CHƯƠNG 2: DUNG SAI LẮP GHÉP TRỤ TRƠN (03 TIẾT) 34 2.1 Dung sai kích thước 34 2.2 Quy định lắp ghép 35 CHƯƠNG 3: DUNG SAI CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC (02 TIẾT) 38 3.1 Sai lệch hình dạng vị trí tương đối bề mặt 38 3.2 Độ nhám bề mặt 41 CHƯƠNG 4: DUNG SAI CÁC LẮP GHÉP ĐIỂN HÌNH (03) 43 4.1 Dung sai lắp ghép then bằng, then bán nguyệt 43 4.2 Dung sai lắp ghép then hoa 45 4.3 Dung sai lắp ghép ổ lăn 45 4.4 Dung sai lắp ghép ren 46 4.5 Dung sai truyền động bánh 47 CHƯƠNG 5: CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ CÁCH GHI KÍCH THƯỚC (02 TIẾT) 50 5.1 Chuỗi kích thước 50 5.2 Ghi kích thước cho vẽ khí 52 Phần IV : Các chi tiết máy ghép Để tạo thành cụm máy hay máy, chi tiết phận máy liên kết với cách cách khác Có hai loại liên kết: liên kết động lề, ổ trục, bánh ăn khớp v.v liên kết cố định mối ghép ren, mối ghép then, mối ghép hàn v.v Các liên kết động xác định theo sơ đồ động học Các liên kết cố định sử dụng cần thiết đơn giản hoá việc chế tạo, giảm nhẹ lắp ráp, sửa chữa, vận chuyển Trong chế tạo máy liên kết cố định gọi mối ghép Các mối ghép chia làm hai loại lớn: mối ghép tháo mối ghép không tháo Với mối ghép tháo được, ta tách phận máy rời mà CTM ghép không bị hỏng Các mối ghép ren, then, then hoa v.v thuộc loại Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page Đối với mối ghép không tháo được, ta tháo rời phận máy mà không làm hư hỏng phần hoàn toàn CTM ghép Mối ghép đinh tán, ghép hàn thuộc loại Thiết kế mối ghép công việc quan trọng phần lớn gãy hỏng máy thường xảy chỗ mối ghép Chỉ tiêu khả làm việc tính toán mối ghép độ bền - độ bền tĩnh độ bền mỏi Cần cố gắng bố trí kết cấu cho đạt độ bền phần tử mối ghép , để sử dụng hết khả chịu tải vật liệu Trong số trường hợp, độ bền, mối ghép đòi hỏi độ kín khít bình chứa, ống dẫn khí v.v Chương : Mối ghép đinh tán (03 tiết) 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Giới thiệu mối ghép đinh tán Đinh tán hình trụ tròn có mũ hai đầu; đầu chế tạo sẵn, gọi mũ sẵn, đầu lại gọi mũ tán, tạo nên tán đinh vào mối ghép (hình 1.1) Hình 1 : Mối ghép đinh tán Lỗ đinh chế tạo cách đột khoan, trước đột sau khoan Đột lỗ phương pháp có suất cao dùng cho ghép có bề dày tối đa 25mm Phương pháp tạo nên vết nứt nhỏ quanh mép lỗ Đối với ghép dày người ta thường chừa lượng dư - 3mm theo đường kính, sau đem khoan lỗ, vết nứt nhỏ quanh mép lỗ không Phương pháp tán đinh : − tán nguội (không nung nóng đinh) : dùng cho đinh tán thép đường kính -10 mm, đinh tán kim loại màu có đường kính − tán nóng (nung đinh từ 1000 - 1100°C) : dùng cho đinh tán thép có đường kính -10 mm Để mối ghép kín người ta tán biên, cách dùng búa đục tán quanh mép biên Việc tán đinh thực tay máy Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page Hình 2: Các loại đinh tán Hình 3: Các loại đinh tán đặc biệt Theo hình dạng mũ đinh chia loại : đinh mũ chỏm cầu, muc côn, mũ chìm, mũ nửa chìm… Đinh mũ chỏm cầu thông dụng dễ chế tạo (hình 1.2) Ngoài loại đinh tán dùng loại đặc biệt đinh tán rỗng, đinh tán nổ (Hình 1.3) Vật liệu đinh tán thường dung loại thép cacbon CT2, CT3, 10, 15…Đôi dùng thép hợp kim đồng, nhôm … 1.1.2 Phân loại mối ghép đinh tán Theo công dụng, mối ghép đinh tán chia : − Mối ghép dùng để truyền tải, dùng kết cấu cầu, dàn cầu trục… − Mối ghép kín dùng để truyền tải có tác dụng kín khít, dùng nồi hơi, bình chứa có áp suất cao Hình 4: Mối ghép giáp mối Theo hình thức cấu tạo : Mối ghép chồng (hình 1.1), mối ghép giáp mối có hai đệm (hình 1.4) Theo số dãy đinh : mối ghép hai hay nhiều dãy đinh 1.2 Tính mối ghép 1.2.1 Đặc điểm làm việc mối ghép đinh tán Mối ghép đinh tán truyền tải trọng theo hai phương pháp, ma sát sinh bề mặt tiếpxúc hai ghép ứng suất sinh thân đinh Trường hợp tán nóng, lúc nguội thân đinh co lại theo chiều dọc chiều ngang : − đinh co theo chiều dọc gây nên lực dọc xiết chặt ghép lại với nhau, nhờ ghép sinh lực ma sát − đinh co theo chiều ngang tạo nên khe hở lỗ thân đinh Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page Thông thường mối ghép đinh tán chịu tải trọng ngang có xu hướng kéo ghép trượt tương Khi tải trọng nhỏ, chưa vượt lực ma sá cực đại bề mặt tiếp xúc tấm, tải trọng truyền từ qua nhờ lực ma sát Trên đồ thị chuyển vị tải trọng (hình 1.5b) giai đoạn biểu thị đoạn thẳng Nếu tải trọng tiếp tục tăng lên lớn lực ma sát, ghép trượt tương khoảng khe hở lỗ đinh thân đinh : ta có đoạn nằm ngang đồ thị Từ lúc tải trọng tác dụng trược tiếp lên thân đinh làm thân đinh bị cắt, dập, uốn Trường hợp tán nguội, thân đinh lỗ khe hở, từ lúc tải trọng bắt đầu tác dụng, thân đinh làm việc Mối ghép truyền tải trọng vừa ma sát mặt tiếp xúc, vừa cách gây ứng suất thân đinh Hình 5: Khả tải mối Lực ma sát khó xác đinh tính toán, nên ta ghép đinh tán thường bỏ qua lực này, công thức tính toán có tính chất gần đúng, phần tử mối ghép dư sức bền 1.2.2 Tính mối ghép chồng chịu lực ngang Tính mối ghép chồng dãy đinh chịu lực ngang (hình 6) Gọi Z số đinh mối ghép, lực tác dụng lên đinh (hoặc lên đoạn có chiều rộng bước đinh t) : F1= F/Z Mối ghép bị hỏng : Đinh bị cắt đứt; Tấm ghép bị kéo đứt tiết diện có lỗ đinh; Bề mặt tiếp xúc lỗ thân đinh bị dập; Biên bị cắt đứt theo tiết diện ab cd Để tránh dạng hỏng nói điều kiện bền sau phải thoả mãn: Để thân đinh không bị cắt đứt: ≤ đ đ (1 − 1) - ứng suất cắt cho phép đinh Để ghép không bị kéo đứt : ≤( − ) (1- 1) - ứng suất kéo cho phép ghép, S – chiều dày ghép Để bề mặt tiếp xúc lỗ thân đinh không bị dập: ≤ - ứng suất dập cho phép Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Hình 6: Sơ đồ tính mối ghép dãy đinh (1- 2) Page Để không rách mép: ≤ 2( − ) (1- 3) - ứng suất cắt cho phép ghép Vì ứng suất cắt phân bố phức tạp tiết diện ab cd nên chiều dài tính toán tiết diện quy ước Chỉ cần dạng hỏng xảy mối ghép bị phá huỷ, tốt bị phá huỷ dạng hỏng xảy đồng thời Mối ghép có dạng hỏng xảy đồng thời gọi mối ghép có sức bền Để tìm mối ghép có sức bền đều, tiến hành cân đôi phương trình 4.1 đến 4.4 ta quan hệ thích hợp đại lượng t, d, s, e: Từ (1-1) (1-3) ta có: = đ Đối với vật liệu làm mối ghép đinh tán thông thường, lấy: d = (2÷ 2,5)S, quy đinh d=2S Từ (1-1) (1-2), với d= 2S, đ ≅ ta có: = ≅ 0,8 Từ (1-1) (1-4), với d= 2S, = 0,5 đ đ đ + ≅ 2,6 ta có: = (1,6 ÷ 2) đ + ≅ 1,5 Vậy d=2S, t=3d, e= 1,5d Đối với ghép khác, ta có : Ghép chồng hai dãy đinh: d = 2S ; t = 4d ; e = 1,5d; Ghép chồng n dãy đinh: d = 2S ; t = (1,6n +1)d ; e = 1,5d; Ghép giáp mối hai đệm, dãy đinh: d = 1,5S; t = 3,5d ; e = 2d; Ghép giáp mối hai đệm hai dãy: d = 1,5S ; t = 6d; e = 2d; Ghép giáp mối hai đệm, n dãy đinh: d = 1,5S ; t = (2,4n + 1)d: e = 2d; Sau chọn kết cấu theo quan hệ kích thước đây, ta tiến hành kiểm nghiệm đinh theo điều kiện bền cắt Gọi i số tiết diện chịu cắt đinh (đối với ghép chồng ghép giáp mối đệm i = 1, ghép giáp mối hai đệm i = 2), số đinh cần thiết mối ghép là: &≥ ( )đ (1 − 5) Thường với chiều dầy ghép S cho chọn trước, tuỳ theo điều kiện chịu lực cụ thể để bố trí kiểu ghép, ta xác định đường kính đinh d, số đinh cần thiết Z kích thước mối ghép, sau kiểm nghiệm lại điều kiện bền 1.2.3 Hệ số độ bền mối ghép Để đánh giá độ bền mối ghép, người ta so sánh với độ bền nguyên, cách dùng hệ số độ bền φ Hệ số độ bền φ tỷ số lực chịu tối đa ghép nguyên Hệ số φ tính theo công thức sau: Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page *= ( − ) = ( − ) (1- 4) Người ta xác định trị số φ mối ghép có quan hệ kích thước theo quy định sau: Mối ghép dãy đinh, tiết diện chịu cắt φ = 0,67 Mối ghép hai đệm, dãy đinh φ = 0,71 Mối ghép chồng, hai dãy đinh φ = 0,75 Mối ghép hai đệm, hai dãy đinh φ = 0,88 Nhận xét rằng, để tăng hệ số độ bền dùng đệm dùng mối ghép nhiều dẫy đinh 1.3 Đánh giá mối ghép đinh tán − Ưu điểm : mối ghép chắn, làm việc tin cậy, dễ kiểm tra chất lượng mối ghép, làm hỏng chi tiết máy ghép cần tháo rời − Nhược điểm : tốn kim loại, giá thành cao, hình dạng kích thước cồng kềnh − Phạm vi sử dụng : Do phát triển ngành hàn, mối ghép đinh tán ngày thu hẹp Tuy nhiên, ghép đinh tán sử dụng phổ biến trường hợp sau : Những mối ghép đặc biệt quan trọng mối ghép trực tiếp chịu tải trọng va đập (như cầu, dàn cầu 200 tấn…) Những mối ghép vật liệu chưa hàn Chương : Mối ghép hàn (02 tiết) 2.1 Khái niệm chung 2.1.1 Giới thiệu mối ghép hàn Mối ghép hàn mối ghép không tháo Trong trình hàn, chi tiết máy đốt nóng cục nhiệt độ nóng chảy dẻo gắn lại với nhờ lực hút phân tử kim loại Mối gheps hàn có nhiều ưu điểm nên dùng ngày rộng rãi ngành công nghiệp 2.1.2 Phân loại mối hàn Có nhiều phương pháp hàn phân loại chúng theo nhiều cách : Theo trạng thái kim loại vùng hàn phân loại theo − Hàn nóng chẩy: phương pháp hàn mà kim loại hàn nung nóng chảy gắn lại với tạo thành mối hàn đông đặc − Hàn áp lực: phương pháp hàn mà phần tiếp xúc kim loại hàn nung đến trạng thái dẻo, phải dùng lực ép chúng lại tạo thành mối hàn − Ngoài hàn nóng chẩy hàn áp lực có hàn vẩy: phương pháp hàn không nung chảy kim loại ghép mà nung chảy vật liệu hàn Theo công cụ hàn phân : − Hàn tay ; − Hàn máy ; − Hàn robot hàn Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page Theo công dụng mối hàn phân : − Mối hàn − Mối hang kín Theo kết cấu mối hàn phân : − Mối hàn giáp mối − Mối hàn chồng − Mối hàn góc 2.2 Tính mối hàn giáp mối Có thể có hai trường hợp tính toán mối hàn: − Căn theo tải trọng để tìm chiều dài hàn cần thiết, từ thiết kế kết cấu hàn − Căn theo kết cấu để định kích thước mối hàn kiểm nghiệm độ bền Trong tính toán ta giả thiết chất lượng mối hàn đạt yêu cầu kỹ thuật Mối hàn giáp mối dùng để hàn kim loại nằm mặt phẳng Loại mối hàn thông dụng đơn giản bảo đảm loại mối hàn khác Tùy theo bề dày thành phần ghép, hàn theo phương án trình bày hình Khi hàn giáp mối, chiều dày S 2d), then nên lắp với bạc theo kiểu D10/h9 (hình 4.7) Then lắp có độ hở với rãnh trục rãnh bạc Hình 4- Hình 4- Miền dung sai chiều rộng then Miền dung sai chiều rộng rãnh Miền dung sai rãnh trục Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 44 4.2 Dung sai lắp ghép then hoa Mối ghép trục then hoa với bạc then hoa thực lắp ghép theo hai ba kích thước: Chiều rộng b, đường kính D, đường kính d (Hình 4.2) Lắp ghép then hoa thực sau: - Lắp ghép theo yếu tố kích thước D b làm đồng tâm theo D - Lắp theo yếu tố kích thước d b làm đồng tâm theo d - Lắp theo yếu tố kích thước b làm đồng tâm theo b Miền dung sai kích thước trục then hoa bạc then hoa quy định d TCVN 2324-1978 Kiểu lắp mối ghép then hoa chọn sau: Khi định tâm theo kích thước D - Lắp ghép theo kích thước D chọn kiểu H7/f7 H7/js6 - Lắp ghép theo kích thước b chọn kiểu F8/f7 F8/js7 Khi định tâm theo kích thước d - Lắp ghép theo kích thước d chọn kiểu H7/f7 H7/g6 - Lắp ghép theo kích thước b chọn kiểu D9/h9 D9/js7 Ghi ký hiệu lắp ghép then hoa vẽ: Hình 4- : Mối ghép then hoa 4.3 Dung sai lắp ghép ổ lăn Mối ghép ổ lăn biểu diễn Hình 4.6 Ổ lăn lắp với trục theo bề mặt trụ cua vòng lắp vói lỗ thân hộp theo bề mặt trụ vòng Đây lắp ghép trụ trơn, miền dung dai kích thước trục lỗ chọn theo tiêu chuẩn lắp ghép bề mặt trơn TCVN2244-99 Hình 4- 6: Lắp ghép ổ lăn Miền dung sai kích thước bề mặt lắp ghép ổ lăn không thay đổi xác đinh lắp ghé ổ lăn Việc chọn kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn chọn miền dung sai kích thước trục lỗ thân hộp Tiêu chuẩn quy định cấp xác ổ lăn: cấp 0, cấp 6, cấp 5, cấp cấp Trong cấp cấp xác bình thường, cấp xác cao Các ổ lăn thường dùng hộp giảm tốc có cấp xác 0, trường hợp số vòng quay trục lớn yêu cầu độ xác đồng tâm trục cao, dùng ổ lăn cấp xác Biết ký hiệu ổ lăn biết dung sai ổ, không cần ghi ký hiệu dung sai ổ lăn vẽ lắp Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 45 Ký hiệu Φ40k6 biểu thị: - Đường kính trục 40mm, - Miền dung sai trục k6, - Đường kính lỗ vòng ổ d=40mm, - miền dung sai kích thước d nhà máy chế tạo ổ quy định Tuy nhiên, lắp ghép ổ lăn với trục gối đỡ, thường hai vòng ổ lắp có độ dôi Độ dôi làm cho vòng ổ biến dạng dẫn đến kẹt ổ Để tính toán độ dãn nở vòng ổ, kiểm tra độ hở hướng tâm sau lắp ghép ổ lăn, cần biết dung sai kích thước đường kính D, đường kính d ổ Kiểu lắp ghép ổ lăn với trục vỏ hộp chọn tuỳ thuộc vào kết cấu ổ, điều kiện sử dụng ổ, đặc tính tác dụng tải trọng dạng tải trọng vòng ổ lăn Có ba dạng tải trọng tác dụng lên ổ lăn: Tải trọng cục bộ, tải trọng chu kỳ tải trọng dao động Đối với vòng ổ chịu tải trọng cục dao động, thường chọn kiểu lắp có độ hở để tác dụng va đập chấn động, vòng ổ bị xê dịch, thay đổi điểm chịu lực, lúc ổ lăn tăng tuổi bền Đối với vòng ổ chịu tải chu kỳ,thường chọn kiểu lắp có độ dôi để trì tình trạng chịu lực đồng ổ 4.4 Dung sai lắp ghép ren Các kích thước chủ yếu mối ghép ren trình bày Hình 4.7 Mặt ren bề mặt xoắn vít, độ xác tạo hình ba thông số : đường kính d, bước ren pr, góc đỉnh ren α định Hình 4- 7: Mối ghép ren Tuy nhiên việc đo kiểm tra kích thước p α tương đối khó khăn, người ta thường quy định dung sai cho kích thước d, d2, D2, D1 để đảm bảo độ xác mối ghép ren Dung sai kích thước sai lệch giới hạn kích thước mối ghép ren chọn bảng tiêu chuẩn Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 46 4.5 Dung sai truyền động bánh 4.5.1 Sai số gia công bánh Hình 4- 8: Thông số hình học truyền động bánh Thực tế gia công bánh răng, có nhiều yếu tố làm sai lệch hình dạng kích thước răng, bánh răng, dẫn đến truyền làm việc không tốt Các sai số gia công bánh chia thành bốn loại: - Sai số hướng tâm, gây dịch chuyển biên dạng theo hướng kính, biên dạng thực tế gần tâm quay xa tâm quay so với vị trí lý thuyết - Sai số hướng tiếp tuyến, làm cho biên dạng dịch chuyển qua lại so với vị trí lý thuyết theo phương tiếp tuyến vòng tròn chia - Sai số hướng trục, làm cho biên dạng dịch chuyển sai với vị trí lý thuyết theo hướng dọc trục - Sai số hình dạng biên dạng răng, làm cho biên dạng không với đường thân khai vòng tròn Các sai số gia công bánh chia làm hai nhóm: - Sai số tần số thấp, sai số xuất lần sau vòng quay bánh Các sai số gắn liền với phôi bàn máy mang phôi chế tạo bánh Sai số tần số thấp ký hiệu chữ F - Sai số tần số cao, sai số xuất nhiều lần sau vòng quay bánh Các sai số thường gắn liền với dao bàn máy mang dao gia công bánh Sai số tần số cao ký hiệu chữ f 4.5.2 Độ xác truyền động bánh Độ xác truyền động bánh đánh giá thông qua bốn độ xác thành phần: - Độ xác động học, mức độ dao động số vòng quay trục bị dẫn - Độ xác ăn khớp êm, mức độ gây nên rung động, va đập, tiếng ồn trình truyền làm việc Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 47 Độ xác tiếp xúc, khả tiếp xúc nhiều hay đôi ăn khớp trình chịu tải trọng - Độ xác khe hở mặt bên đôi răng, khả không gây chèn ép trình ăn khớp Độ xác động học truyền bánh phân chia thành 12 cấp, cấp có mức xác cao nhất, cấp 12 có mức xác thấp Độ xác động học đánh giá qua thông số: Độ đảo hướng tâm vành Fr, thay đổi lớn khoảng cách từ tâm quay đến đường chia răng, sau vòng quay - Sai số động học bánh F’i, sai lệch lớn góc quay bánh sau vòng quay, ăn khớp với bánh mẫu xác - Độ dao động khoảng cách tâm đo sau vòng Fi”, thay đổi lớn khoảng cách tâm bánh có sai số (bánh đo) bánh mẫu xác ăn khớp khít với nhau, quay bánh đo vòng - Sai số tích luỹ bước FP, hiệu đại số lớn giá trị sai số tích luỹ k bước răng, với tất giá trị k từ đến z/2 (z số bánh răng) - Sai số lăn Fc, sai số lớn góc quay bánh gia công dụng cụ cắt (dao phay răng) - Dao động khoảng pháp tuyến chung Fvw, dịch chuyển biên dạng theo hướng tiếp tuyến phạm vi vòng quay bánh Độ xác làm việc êm chia làm 12 cấp độ Mức độ xác cao hay thấp, tuỳ thuộc vào giá trị thông số sau: - Sai số động học cục fi’, sai lệch lớn góc quay bánh sau quay răng, ăn khớp với bánh mẫu xác - Sai lệch khoảng cách tâm đo sau fi”, thay đổi lớn khoảng cách tâm bánh có sai số (bánh đo) bánh mẫu xác ăn khớp khít với nhau, quay bánh đo - Sai số biên dạng ff, khoảng cách lớn hai biên dạng danh nghĩa áp với biên dạng thực - Sai lệch bước fpt, hiệu sai lệch sai lệch bước pt - Sai lệch bước sở fpb, hiệu bước sở thực danh nghĩa Độ xác tiếp xúc có 12 cấp độ Đánh giá mức độ xác tiếp xúc thông qua thông số: - Vết tiếp xúc, quan sát ta bôi sơn lên bánh cho ăn khớp với bánh khác, có tải trọng Tỷ số diện tích vết tiếp xúc diện tích bề mặt làm việc lớn, độ xác cao - Sai số hướng Fβ, khoảng cách lớn đường thẳng đường xoắn áp với mặt đường lý thuyết - Sai số hình dạng vị trí đường tiếp xúc Fk, khoảng cách hai đường thẳng áp với mặt thực, song song với đường tiếp xúc đôi Mức độ hở mặt bên đánh giá qua độ hở mặt bên Jn Jn đo đường pháp tuyến với biên dạng Jn dao động nhiều độ xác thấp ngược lại Đối với cặp bánh không điều chỉnh vị trí tâm bánh răng, độ hở mặt bên dánh giá thông qua sai lệch khoảng cách tâm fa Đối với bánh điều chỉnh vị trí tâm, độ hở mặt bên đánh giá thông qua độ dịch chuyển phụ nhỏ biên dạng gốc EH - Để kiểm tra mức độ xác chế tạo bánh ta dùng thông số bao gồm thông số cặp thông số đánh giá mức độ xác động học, ăn khớp êm, tiếp xúc độ hở mặt bên Việc chọn thông số tuỳ thuộc vào cấp xác bánh điều kiện sản xuất, kiểm tra sở sản xuất Bộ thông số chọn cần kết hợp cho Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 48 việc kiểm tra đơn giản nhất, số dụng cụ sử dụng Ví dụ, chọn thông số đánh giá độ xác động học Fi”, sử dụng thông số fi” để đánh giá độ xác ăn khớp êm Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1067-84 quy định 12 cấp xác cho độ xác động học, ăn khớp êm, tiếp xúc, với cấp xác cao TCVN 1067-84 quy định dạng khe hở mặt bên: A, B, C, D, E, H Trong dạng A có sai lệch lớn dạng H có sai lệch không (Jnmin = 0) Tiêu chuẩn quy định cấp xác độ hở mặt bên răng, ký hiệu x, y, z, a, b, c, d, h Trong cấp x có dung sai lớn cấp h có dung sai nhỏ Chọn cấp xác cho truyền động bánh răng, phải dựa vào điều kiện làm việc cụ thể truyền, yêu cầu truyền động Xác định cấp xác tính toán dựa theo kinh nghiệm, theo bảng dẫn Các độ xác truyền động bánh chọn cấp khác Theo kinh nghiệm: cấp xác ăn khớp êm cao không cấp thấp không cấp so với cấp xác động học, cấp xác tiếp xúc cao thấp cấp so với cấp xác ăn khớp êm 4.5.3 Ghi cấp xác dạng khe hở mặt bên Cấp xác dạng khe hở mặt bên truyền bánh ghi dãy số chữ Ví dụ: 8-7-6 Ba TCVN 1067-1984 Trong chữ số cấp xác độ xác động học, số thứ hai cấp độ xác ăn khớp êm, số thứ ba cấp độ xác tiếp xúc, chữ in hoa dạng khe hở cạnh răng, chữ in thường độ xác dạng khe hở Trường hợp đặc biệt, cấp xác ba độ xác nhau, cần ghi chữ số (ví dụ Ba TCVN 1067-1984) Nếu cấp xác dạng khe hở cạnh bên trùng với dạng khe hở ghi chữ in thường kèm theo (ví dụ 8-7-6 B TCVN 1067-1984) Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 49 Chương 5: Chuỗi kích thước cách ghi kích thước (02 tiết) 5.1 Chuỗi kích thước 5.1.1 Các khái niệm a) Chuỗi kích thước : Định nghĩa: Chuỗi kích thước tập hợp kích thước có liên quan với tạo thành vòng kín (Hình 5.1) Các kích thước tham gia chuỗi gọi khâu Phân loại Về mặt kĩ thuật - Chuỗi kích thước chi tiết: Tất khâu chuỗi thuộc chi tiết - Chuỗi kích thước lắp ghép: Các khâu chuỗi thuộc chi tiết khác mối ghép Về mặt hình học - Chuỗi đường thẳng: Các khâu chuỗi song song với - Chuỗi mặt phẳng: Các khâu chuổi không song với nhau, nằm mặt phẳng - Chuỗi không gian: Các khâu chuổi không song với nhau, nằm mặt phẳng khác b) Khâu : Các kích thước tạo thành chuỗi kích thước gọi khâu Một chuỗi kích thước bao gồm khâu thành phần khâu khép kín Khâu thành phần: Kích thước khâu thành phần trình gia công định không phụ thuộc vào khâu khác Các khâu thành phần ký hiệu Ai, với i = ÷ n+m - Khâu tăng: Khi tăng kích thước khâu tăng, kích thước khâu khép kín tăng ngược lại Số lượng khâu tăng chuỗi ký hiệu m Khâu tăng có tính chất giống kích thước lỗ, nên sai lệch giới hạn khâu tăng ký hiệu ES, sai lệch giới hạn EI - Khâu giảm: Khi tăng kích thước khâu giảm, kích thước khâu khép kín giảm ngược lại Số lượng khâu giảm chuỗi ký hiệu n Khâu giảm có tính chất kích thước dạng trục, nên sai lệch giới hạn khâu giảm ký hiệu es ei Khâu khép kín (hay khâu tổng): Kích thước hoàn toàn phụ thuộc vào khâu thành phần Trong chuỗi có khâu khép kín, ký hiệu AΣ Giải chuỗi kích thước : Các toán giải chuỗi kích thước có nghĩa xác định dung sai, sai lệch giới hạn khâu cho đạt tính lắp lẫn hoàn thành yêu cầu vẽ độ xác khả làm việc chi tiêt phận máy Có hai toán: • Bài toán thuận: Cho kích thước dung sai khâu thành phần, tính kích thước dung sai khâu khép kín • Bài toán nghịch: Cho kích thước khâu chuỗi, cho dung sai khâu tổng, tính dung sai khâu thành phần Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 50 5.1.2 Giải toán thuận Xét chuỗi kích thước mặt phẳng có n khâu giảm m khâu tăng - Dung sai khâu thành phần thứ i Ti - Sai lệch khâu tăng ESi, sai lệch EIi (i=1÷m) - Sai lệch khâu giảm esj eij, với j=1÷n Kích thước khâu khép kín tính theo công thức: ]Ì = ∑\CO Í´ ]´ ´Œ (5_ 1) Trong βi hệ số ảnh hưởng khâu thành phần đến khâu khép kín Đối với khâu tăng βi = cosαi, khâu giảm βi = -cosαi Với αi góc làm Hình 1: Chuỗi mặt phẳng phương khâu i phương khâu tổng Dung sai khâu khép kín tổng dung sai khâu thành phần: \CO w = Î Í´ w´ (Ï − 2) ´Œ - Sai lệch khâu khép kín tính theo công thức: „ Ì O = Î Í´ „ ´Œ ´ \ − Î|Í´ | (Ñ (5_3) ÑŒ - Sai lệch khâu khép kín tính theo công thức: O \ ´Œ ÑŒ O \ ´Œ ÑŒ „ÂÌ = Î Í´ „´ − Î|Í´ | >Ñ (5_4) - Sai lệch trung bình khâu khép kin ký hiệu EmΣ, sai lệch trung bình khâu khép kín tổng sai lệch trung bình khâu tăng trừ tổng sai lệch trung bình khâu giảm: „ÒÌ = Î Í´ „O´ − Î|Í´ | OÑ (5_5) 5.1.3-Giải toán nghịch theo đổi lẫn chức hoàn toàn Để đơn giản ta xét chuỗi đường, có m+n khâu thành phần, khâu khép kín Đã biết kích thước khâu, biết sai lệch sai lệch khâu tổng Tính sai lệch sai lệch khâu thành phần Bài toán có 2(n+m) ẩn số ESi EIi với i = ÷ m+n Bài toán giải sau: Giả sử khâu thành phần có độ xác, tức khâu có hệ số độ xác a1 = a2 = …= an = a Tính a: Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 51 Từ công \CO \CO OC\ ´Œ thức ´Œ w = Î w´ = Î ‡´ (´ = ‡ Î (´ suy ‡O = –Ó ∑ ´Ô ´Œ (5 − 6) Xác định độ xác khâu: - Dùng Bảng 2.1 trang 24 tài liệu [2] để xác định độ xác khâu thành phần Nếu a trùng với giá trị a bảng, ta lấy độ xác khâu Nếu a nằm hai giá trị a bảng 2.1, ta lấy số khâu có độ xác cao a, số khâu có độ xác thấp so với a - Chọn khâu k để lại làm khâu bù, sai lệch khâu tính toán - Tra sai lệch giới hạn khâu tăng theo sai lệch kiểu H, sai lệch giới hạn khâu giảm theo sai lệch kiểu h Ta tìm m+n-1 sai lệch giới hạn m+n-1 sai lệch giới hạn - Tính dung sai khâu Ak để tìm hai ẩn số lại: o Dung sai khâu Ak tính theo công thức: \CO“ w = wΣ − Î w´ ´Œ o Trường hợp Ak khâu tăng \ „ÒÖ = Î ´Œ O“ OÑ − Î „O´ + „ÒÌ ÑŒ ESk = Emk + Tk/2 EIk = Emk - Tk/2 - Trường hợp Ak khâu giảm O ÒÖ \“ ´Œ ÑŒ = Î „OÑ − Î „OÑ − „ÒÌ esk = emk + Tk/2 eik = emk - Tk/2 Giải chuỗi theo phương pháp đổi lẫn chức hoàn toàn thuận lợi cho việc tổ chức sản xuất, lắp ráp máy, đặc biệt thuận lợi cho việc sửa chữa thay chi tiết máy bị hỏng Nhưng trường hợp dung sai khâu tổng nhỏ, số lượng khâu thành phần lớn, làm cho dung sai khâu thành phần nhỏ, khó khăn cho việc gia công, tăng giá thành gia công Lúc người ta phải giải chuỗi theo phương pháp đổi lẫn chức không hoàn toàn 5.2 Ghi kích thước cho vẽ khí Sau tính toán kích thước chi tiết máy theo điều kiện bền, điều kiện cứng Ta thiết lập vẽ lắp phận máy, vẽ tách riêng chi tiết máy Tiến hành ghi kích thước cho vẽ lắp phận máy, vẽ chi tiết máy Ghi kích thước cho vẽ lắp cách hợp lý, thuận lợi cho việc lắp ráp, dễ dàng đảm bảo chất lượng máy, thuận lợi cho việc giải chuỗi kích thước xác định dung sai kích thước khâu Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 52 Ghi kích thước cho vẽ chi tiết máy cách hợp lý, chọn chuẩn kích thước, chọn khâu khép kín, đảm bảo cho chi tiết máy có đủ khả làm việc dễ dàng cho trình gia công chế tạo chi tiết máy Kích thước vẽ có ba loại: Kích thước chiều dài, kích thước đường kính kích thước góc Đa số kích thước chiều dài tham gia vào chuỗi kích thước, quan tâm nhiều đến loại kích thước 5.2.1 Những nguyên tắc chủ yếu cần đảm bảo ghi kích thước Khi ghi kích thước cho vẽ lắp, vẽ chi tíêt máy càn đảm bảo số nguyên tắc sau: - Kích thước phần tử vẽ phải xác định cách Hoặc đọc trực tiếp vẽ, tính toán qua kích thước khâu thành phần chuỗi - Không ghi kích thước cho khâu khép kín chuỗi kích thước Nếu ghi phải có dấu hiệu rõ khâu khép kín - Trên vẽ kích thước ghi lần - Tất kích thước phải có sai lệch sai lệch cho phép - Số khâu chuỗi ít, tốt - Một kích thước tham gia nhiều chuỗi kích thước Số chuỗi kích thước, khâu tham gia, tốt - Mỗi kích thước có chuẩn để xác định (mốc để tính) Người lập quy trình công nghệ dùng chuẩn khác với người thiết kế Cố gắng dùng chuẩn tốt Chuẩn thiết kế nên trùng với chuẩn công nghệ 5.2.2 Chọn phương án ghi kích thước chiều dài cho vẽ chi tiết máy Kích thước chiều dài chi tiết máy ghi theo nhiều phương án khác Các phương án thể đầy đủ kích thước phần tử thuộc chi tiết máy Song phải chọn phương án tốt nhất, phù hợp với phương pháp gia công quy mô sản xuất chi tiết máy Có ba cách ghi kích thước chiều dài: - Ghi kích thước thành chuỗi, kích thước nối tiếp (Hình 5.2) Mỗi kích thước dùng chuẩn khác Mỗi khâu thành phần có dung sai nhỏ, dung sai khâu khép kín lớn Phương Hình : Ghi kích thước thành chuỗi pháp phù hợp với dạng sản xuất nhỏ, thực máy vạn - Ghi kích thước theo chuẩn thống (Hình 5.4) Số chuỗi kích thước nhiều, khâu khép kín nhiều Dung sai số khâu khép kín vượt giá trị yêu cầu Kiểu thường dùng sản xuất hàng loạt, dùng nhiều dao gia công nguyên công Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 53 - Dùng phối hợp hai cách (Hình 5.3) Dùng chuẩn thống để giảm số khâu Trong kích thước cần độ xác cao, có dung sai nhỏ, không dùng làm khâu Hình 3: Ghi kích thước theo chuẩn thống khép kín chuỗi kích thước Phương pháp dùng nhiều thực tế sản xuất Hình 4: Ghi kích thước kết hợp hai cách Chữa tập lớp: (03 tiết) Bài giảng CSKTM 2- Vũ Thị Hạnh Page 54