đây là bài tập lớn do các thầy dạy môn dung sai tại HVKTQS biên soạn nhằm giúp các e sinh viên, học viên trong và ngoài trường có thêm tài liệu tham khảo cũng như làm bài tập lớn môn học, đề 05 này tương ứng với số 05 trong danh sách lớp dung sai của các e, cũng là 1 tài liệu để các e trường khác tham khảo
Học viện kỹ thuật quân Bộ môn chế tạo máy - khoa khí BàI tập lớn Môn häc : Dung sai §Ị sè: *** & *** Họ Tên học viên: Nguyễn Nam Tiến Lớp: CC Đạn1 - K22A Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Đức Hát - Vĩnh yên 2006 - Bài tập tổng hợp đề số: 53 Cho phận máy nh hình vẽ II-1 , chuyển động đợc chuyền từ động điện qua bánh đai đến trục nhờ mối ghép then hoa trụ bánh đai lắp cố định trục thông qua mối ghép trụ trơn (bằng lắp ghép có độ dôi kết hợp với mối ghép then) để chuyền mô men xoắn lên trục Trục đợc đỡ ổ lăn lắp lỗ thân máy số Bánh đai đợc không chế chuyển động dọc trục nhờ bu lông vòng đệm 10, vòng đệm chặn ổ, nắp ổ số bạc I/- Tính toán khe hở độ dôi mối ghép trục - Tra bảng: II-1 ta có: Cách lắp Kích thớc danh nghÜa (mm) L¾p ghÐp Φ35 H7/f7 Φ 45 F8/f7 L¾p tiêu chuẩn TCVN Lắp phối hợp TCVN 1- Xác định kích thớc giới hạn: H7 a- Lắp tiêu chuẩn : 35 f * Đối với lỗ: 35H Ta tra b¶ng (sỉ tay dung sai) Theo TCVN 2245-77 ta cã - Φ35 0+0, 025 Tõ ®ã ta cã: ES = 0,025 mm ; EI = 0, * Đối với trục: 35 f7 Ta tra bảng (sæ tay dung sai) Theo TCVN 2245-77 ta cã −0 , 025 - Φ35 −0,050 Tõ ®ã ta cã: es = - 0,025 mm ; ei = - 0,050 mm F8 b- Lắp phối hợp: 45 f * Đối với lỗ: 45F Ta tra bảng 1-2 (DS-LG) Theo TCVN 2245-99 ta cã , 064 - Φ 45 0,025 Tõ ®ã ta cã: ES = 0,064mm; EI = 0,025mm * §èi víi trơc: Φ 45 f7 Ta tra b¶ng 1-2 (DS-LG) Theo TCVN 2245-99 ta cã −0 , 025 - Φ 45 −0,050 Tõ ®ã ta cã: es = - 0,025 mm ; ei = - 0,050 mm 2- TÝnh kÝch thíc giíi h¹n, dung sai đặc tính lắp ghép a- Lắp ghép tiêu chuẩn: - Kích thớc giới hạn lỗ: Φ35 0+0, 025 Dmax= D + ES = 35 + 0,025 = 35,025 mm Dmin= D + EI = 35 mm −0, 025 - KÝch thíc giíi h¹n cđa trơc: Φ35 − 0, 050 dmax= d + es = 35 +(- 0,025) = 34,975 mm dmin= d + ei = 35 + (- 0,050) = 34,95 mm - Dung sai lỗ : TD= ES EI = 25 m - Dung sai cđa trơc: Td= es – ei = (-50) – (- 25) = 25 µ m + µm 25 Smin -25 Dmax = 35,025 mm Dmin = 35 mm -50 dmax = 34,975 mm Td dmin = 34,95 mm Φ 35 mm Smax = 0,075 mm TD - Đặc tính mối ghép: Ta thấy mối ghép có độ hở Smax = Dmax- dmin = ES – ei = 25 – (- 50) = 75 µ m Smin = Dmin- dmax = EI – es = 25 µ m Stb = S max + S 75 + 25 = = 50 µ m 2 TS = TD + Td = Smax- Smin = 75 25 = 50 m b- Lắp ghÐp phèi hỵp: , 064 - KÝch thíc giíi hạn lỗ: 45 0,025 Dmax= D + ES = 45 + 0,064 = 45,064 mm Dmin = D + EI = 45 + 0,025 = 45,025 mm −0 , 025 - KÝch thíc giíi h¹n cđa trơc: Φ 45− 0,050 dmax= d + es = 45 + (- 0,025) = 44,975 mm dmin = d + ei = 45 + (-0,050) = 44,95 mm - Dung sai lỗ : TD= ES EI = 0,064 - 0,025 = 0,039 mm - Dung sai cđa trơc: Td= es – ei = (-0,025) – (-0,050) = 0,025 mm - Đặc tính mối ghép: Ta thấy mèi ghÐp cã ®é hë Smax = Dmax- dmin = ES – ei = 64 – (- 50) = 114 µ m Smin = Dmin- dmax = EI – es = 25 -(-25) = 50 µ m Stb = S max + S 114 + 50 = = 82 µ m 2 TS = TD + Td = Smax- Smin = 114 – 50 = 64 µ m + µm 64 25 Smin -25 Dmax = 45,064 mm Dmin = 45,025 mm Td dmax = 44,975 mm -50 dmin = 44,95 mm Φ 45 mm Smax = 0,114 mm TD : HÖ thèng mèi ghép mối ghép có độ hở 3- Ghi kích thớc cho mối ghép chi tiết: +0,0 55 f7 H7 f7 Φ 35 H7 a- L¾p ghÐp tiªu chuÈn: Φ35 +0,025 +0,055 +0,055 Φ 45 +0,064 -0,050 +0,055 +0,055 Φ 45 -0,025 55 f7 +0,0 55 +0,0 45 F8 b- Lắp ghép phối hợp: 45 F8 f7 +0,055 Φ35 +0,025 0,000 -0,050 +0,055 +0,055 35 -0,025 II/- Tính toán chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi bánh trục Tra bảng II-2 ta cã: 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 Đờng kính lắp ghép lỗ, trục (D = d)(mm) Đờng kính trục D1 (mm) Đờng kính bánh d2 (mm) Chiều dài lắp ghép l (mm) Phơng pháp lắp Vật liệu bạc (bánh răng) Vật liệu trục Hệ số ma sát (f) Tải trọng Px (N) Tải trọng Mx (Nm) Độ nhám bề mặt lỗ trục Rz 65 20 160 40 Làm l¹nh trơc ThÐp 15 Γ ThÐp 45 0,07 60 10 - Mô đun đàn hồi chi tiết thép 15 : ED=(1,96- 2).1011 - Mô đun đàn hồi cđa chi tiÕt trơc (bÞ bao) thÐp : Ed = 2,1.1011 - Hệ số Poátxông lỗ (bánh răng) thép hợp kim : D = 0,3 - Hệ số Poátxông trục (thép) : d = 0,3 - Vật liệu chi tiết bánh (thép 15X) có : δ TD = 25.107 N/m2 - VËt liÖu chi tiÕt trôc thÐp 45 cã : δ Td = 36 107 N/m2 1- Tính hệ số: Theo công thức: d + D12 65 + 20 Cd = − µd = − 0,3 = 0,9 d − D12 65 − 20 CD = d 22 + D d 22 − D + µD = 160 + 65 + 0,3 = 1,7 160 65 2- Tính toán độ dôi nhỏ đủ đảm bảo chống chuyển dịch chuyển dọc trục Theo công thức: 3-5 ta có: - Để chống xoay tơng đối: 2M x C d C D + 1012 + 1,2( RZD + RZd ) Π.d l f E d E D 2.60 0,9 1,7 = + 1012 + 1,2(10 + 10 ) = 27 µ m 11 11 3,14.40.65.0,07 2,1.10 2,1.10 N tt = N tt 3- Tính độ dôi lớn ®đ ®Ĩ ®¶m b¶o ®é bỊn cho chi tiÕt a- §èi víi trơc: N mantt C C σ Td d d + D ( d − D12 ) Ed E D = 10 + 1,2( RZD + RZd ) 2d 0,9 + 1,7 36.10 7.65 65 − 20 11 ( µ m) , 10 ( ) = 10 + , 10 + 10 = 155 2.65 ( N mantt ) b- §èi víi chi tiÕt bao: N mantt C C σ TD D d + D ( d 22 − D ) Ed ED = 10 + 1,2( R ZD + R Zd ) 2d N mantt = ( ) 25.10 7.65( 0,9 + 1,7 ) 160 − 65 10 + 1,2(10 + 10 ) = 108 ( µ m) 11 2,1.10 2.160 VËy kiểu lắp mà ta chọn có độ dôi phải thoả m·n biĨu thøc N tt ≤ Cơ thĨ: 27 ≤ N max N max N N max ≤ 108 N * Theo bµi ta cã độ nhám bề mặt lỗ : Rz = 10 ( m) - Tra bảng 3-15: Tơng đơng với cấp độ nhám bề mặt - Vậy tra bảng 3-10: Có cấp xác cho lỗ IT8 - Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho hệ thống lỗ: 65H8 - Tra b¶ng ta cã: ES = + 0,046; EI = 0,000 - Tõ c«ng thøc ta cã: Nmax= dmax- Dmin = es – EI ; mµ EI = Nmax= es N - Mặt khác từ điều kiƯn: 27≤ N ≤ 108 * Theo bµi ta có độ nhám bề mặt trục : Rz = 10 ( m) - Tra bảng 3-15: Tơng đơng với cấp độ nhám bề mặt - Vậy tra bảng 3-10: Có cấp xác cho trục IT8 - Do đó: Tra bảng theo TCVN 2245-99 (T209) ta chọn kiêu lắp ghép cho trục 65u6 Vì: +0,106 - Φ 65u6 ⇔ Φ 65 + 0,087 - Do ®ã: Nmin= ei – ES = 0,087 – 0,046 = 0,041 = 41( µ m) Nmax= es – EI = 0,106 – = 0,106 = 106( µ m) 106 27 87 108 làm lạnh trục ta thấy phù hợp với - So sánh với điều kiện: yêu cầu max **Kết luận: Do ta chọn kiểu lắp ghép 65 H8 u6 III/ Tính toán chọn lắp ghép ổ lăn với trục vỏ hộp - Tra bảng III 3: Dữ kiện toán tra theo bảng II-3: ta có số hiệu ổ lăn 306 số vòng ổ nhỏ 30 mm không bảo đảm độ bền cho trục nên chọn lại ổ lăn có số hiệu 312 01 Số hiệu ổ lăn 312 02 Tải trọng hớng tâm R (KN) 15 03 Tải trọng hớng trục A(KN) 04 Dạng tải trọng vòng 2N 05 Điều kiện chế độ làm việc ổ lăn 06 Cấp xác ổ lăn 07 Tính chất bề mặt lắp ghép Đặc 1- Xác định thông số kích thớc ổ: - Tra bảng II -5 thông số ổ lăn: ổ lăn 312 loại ổ bi đỡ dÃy cỡ trung có thông số tra bảng P2.7 (T 255 Tính toán thiết kế hệ động khí Tập 1): 01 Ký hiƯu quy íc ỉ 312 02 §êng kính vòng d (mm) 60 03 Đờng kính vòng ngoµi D (mm) 130 04 ChiỊu réng ỉ B (mm) 31 05 Đờng kính bi ổ lăn (mm) 22,23 06 Hệ số khả làm việc (C) KN 64,1 C (KN) 07 49,40 08 Bán kính góc, lợn mép ỉ r (mm) 3,5 – Chän kiĨu l¾p ghÐp vòng với trục vòng với vỏ máy Theo tải trọng vòng 2N: Tra b¶ng II – ta cã: T¶i träng híng tâm tác dụng lên ổ lăn Không đổi phơng quay lực quay nhỏ lực cố định Vòng quay Dạng tải trọng Vòng Vòng Vòng ngoài(2N) Dao động(d) Chu kỳ (d) a- Chọn kiểu lắp cho vòng với trục: - Vòng dao động - Theo ta chọn lắp ghép theo hệ thống lỗ: - Cấp xác ổ lăn cấp - Tính cờng độ tải trọng PR: Trong đó: B’= B – 2r = 21 – 2.2,5 = 16 - Tra b¶ng – 20 (trang 89): Ta cã hệ số tính đến mức giảm độ dôi: F =1 - Tra b¶ng – 21 (trang 89): Ta cã hệ số phân bố không lực hớng tâm FA = ` Từ điều kiện làm việc cuả ổ lăn làm việc Tra bảng 3-19 ta có:Tải trọng va đập rung động mạnh, tải ®Õn 300% ta cã hƯ sè t¶i träng ®éng k® = 1,8 Theo c«ng thøc: PR= R 15.10 k F F = 1,8.1.1 = 16,87.10 N / mm d A 16 B, 130 P7 Φ 45 k5L mm L Φ 60 n6L - Sai lệch trục: Tra bảng 3-18 ta có sai lệch trục: n6L +0 , 039 - Tra b¶ng 1-2 (T 208) ta cã: Φ60 n6L ⇔ Φ 60 + 0, 020 b- Chän kiĨu l¾p ghép cho vòng ổ lăn với vỏ máy: - (Do vòng chu kỳ) - Tra bảng 3-16(trang 84) KÝch thíc danh nghÜa cđa mèi ghÐp lµ D =130 mm; đặc tính tải trọng trọng k d >1,5; chọn kiểu lắp ghép cho vỏ hộp với vòng ổ lăn là: P7L , 083 - Tra bảng 1-2: TCVN 2245-99 ta cã: Φ130 0, 043 3- VÏ phận ổ lăn với phía phải hình: (gồm : Bạc chặn, trục, hộp lắp) Ghi lắp ghép ổ với trục lỗ thân máy 4- Phân tích chọn kiểu lắp bạc với trục, nắp với lỗ thân máy a- Chọn kiểu lắp bạc với trục: - Bạc (8) làm nhiệm vụ, chống dịch chuyển dọc trục bánh (3), nên bạc không chịu tải trọng hớng tâm hay mô men xoắn Do ta chọn kiểu lắp cho bạc với trục có khe hở nhỏ không để đờng kính chùm vòng ổ bi Nh phần I : Ta chọn kiểu lắp H7 L trình lắp ghép bánh đợc thuận tiện dễ dàng ta chọn bạc 60 H ⇔ Φ 60 0+0,030 - Trôc 1: Theo phần I đà tính toán chọn kiêu lắp f7 , 030 Ta chän Φ 60 f ⇔ Φ 60 0, 060 b- Chọn kiểu lắp nắp lỗ thân máy : - Nắp (5) làm nhiệm vụ chặn ổ bi chống dịch chuyển dọc trục ổ sang phải, giữ chất bôi trơn ổ không để chảy Nắp đợc cố định nhờ bu lông nên ta chọn kiểu lắp có khe hở nhỏ để tháo lắp đợc dễ dàng mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật +0 , 052 - Do ta chọn kiểu lắp là: n6 Tra bảng3-18(T88) ta có 130n6 130 +0,027 - Với lỗ thân máy nh tính toán với ổ lăn chọn kiểu l¾p ghÐp:P7 Φ130 −−00,,028 068 0,030 +0,027 +0,055 +0,055 Φ 130 +0,052 Φ 130 -0,028 -0,068 +0,055 +0,055 1,25 b- Chi tiết lỗ thân máy c- Chi tiết Nắp ổ lăn a- Độ nhám bề mặt: Tra bảng 3-24(T95) ta cã:- Víi trơc: Ra = 0,63 ; - Víi b¹c : Ra = 1,25 ; 10 K7 +0,00 +0,055 +0,055 b- Chi tiÕt b¹c 0,012 0,012 1,25 Φ 60 +0,030 0,63 0,010 0,010 a- Chi tiÕt trôc +0,0 55 0,63 0,63 -0,060 +0,055 +0,055 Φ 60 -0,030 +0,0 55 5- Vẽ tách chi tiết trục, bạc chặn, nắp lỗ thân máy ghi kích thớc, sai lệch (bằng chữ số), sai lệch hình dạng độ nhám bề mặt b- Sai lệch hình dáng vị trí: 1 2 1 ∆ = TD = 0,030 = 0,015 mm ; Tra (TCVN 384-93) ∆ = 0,012 2 - Trôc : ∆ = Td = 0,030 = 0,015 mm ; Tra (TCVN 384-93) ∆ = 0,010 - Lỗ: VI/- Xác định xác suất xuất khe hơ độ dôi - Theo kích thớc mối ghép trục bạc phần câu theo bảng II -4 , 009 - Bạc : Φ 60 N ⇔ Φ60 −0,039 −0 , 030 - Trôc: Φ 60 f ⇔ Φ 60 −0, 060 - Gi¶ sư mèi ghÐp trung gian cã độ hở S độ dôi N đợc ph©n bè theo quy luËt chuÈn (quy luËt Gauss) - Vẽ sơ đồ phân bố dung sai cho mối ghép: + µm Φ 60 mm -9 -30 TD -39 Td Đặc tính mối ghép: + Smax= Dmax- dmin = ES – ei = - - (-60) = 51 µm + Nmax= dmax - Dmin= es – EI = -30 - (-33) = àm + Đặc trng quy luật phân bố S max N max 46 − = = 21,5 2 1 σS = TD2 + Td2 = 19 + 30 = 5,9 6 Sm = - §Ĩ xác định sai lệch X , X kích thớc so với kích thớc TB Dmax + Dmin 59,986 + 59,967 = = 59,976 2 X = Dmax − DTB = 59,986 − 59,976 = 0,010 lµ: DTB = X = d max − d tb = 59,967 − 59,976 = −0,009 Xác định sai lệch bình phơng trung bình loạt kích thớc lỗ: 11 TD 30 = =5 6 X X 10 −9 = −1,8 - §ỉi biÕn x ⇒ Z : Z = = = 2; Z1 = = δ δ δ= X¸c suÊt xuÊt hiÖn mèi ghÐp cã khe hë khoảng X X (Tra bảng tích ph©n Lapplas- T28) P ( X + X ) = Φ( Z − Z ) = Φ (2) − Φ( −1,8) = 0,4772 + 0,4641 = 0,9413 Vậy xác suất xuất khe hở lắp ghép loạt trục với lỗ:94,13 0 xác suất xuất độ dôikhi lắp ghép loạt lỗ với trục5,87 0 : V/- l¾p ghÐp then: 1- Chän kÝch thíc then: - Kích thớc trục lỗ: Lấy theo (câu 2): 65 - Chọn kiểu then: loại A Các thông số then tra bảng 47 trang 113 (STDS) theo TCVN 2261-77 có: Bán kính góc lợn Đờng KÝch thíc tiÕt diƯn ChiỊu s©u r·nh then r·nh kÝch trục Trên trục Trên lỗ r nhỏ b (mm) h(mm) r lín nhÊt t1(mm) t2(mm) (mm) 65 18 11 4,4 0,25 0,4 h b t1 t2 - ChiÒu dµi then ta chän : l = 22 mm d 2- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép then trục bánh răng: - Then đợc sản xuất hàng loạt, trình làm việc không chịu tải dọc trục mà truyền mô men xoắn nhỏ Vậy ta chọn kiểu lắp trung gian với kích thớc sau: , 000 + ChiỊu réng then: h9 Tra b¶ng1-2 (T207): 18h9 ⇔ 18 −0,052 +0 , 052 + ChiÒu réng r·nh then trªn trơc: 18 H9 ⇔ 18 0,000 +0 ,105 + Chiều rộng rÃnh then bánh răng: Js9 ⇔ 18 −0,105 , 000 + ChiỊu dµi then :22h14 ⇔ 22 −0,520 12 , 000 + ChiÒu cao then: 9h11 ⇔ − 0, 090 3- LËp sơ đồ phân bố dung sai mối ghép: : MDS chiÒu réng then : M DS chiÒu réng r·nh then trªn trơc : MDS chiỊu réng r·nh then trªn trơc 4- Vẽ mối ghép tách chi tiết, ghi lên ký hiệu lắp ghép, sai lệch chữ số Các yếu tố hình dáng hình học khác độ bóng bề mặt AA 5,5 3,8 14 A Φ65 H9 j9 A 18−00,,000 043 -0,090 +0,055 +0,055 22 , 000 −0 , 520 0,000 1- Mối lắp ghép then trục bánh 13 2- Chi tiÕt then 5,5±0,1 Φ65+00,,008 000 B 3- R·nh l¾p then CC Φ65 +0,019 +0,011 +0,055 +0,055 3,8 0,021 C BB 0,000 +0,05 +0,055 0,000 +0,055 +0,055 18 +0,700 B 3-Lắp ghép then bánh 18 +00,,021 021 C 14 VI/- Lắp ghép then hoa: Lắp ghép bánh đai trục then hoa 1- Phân tích chọn then hoa: - Từ kết tính toán ổ lăn : 60 - Đờng kính ổ lăn là: 60 Vậy chọn đờng kÝnh ngoµi cđa then hoa lµ: D ≤ 60 ; chọn D = 54 Chọn then hoa loại trung bình Tra bảng 5-24 (trang 111), (DS LG) có kích thíc then hoa lµ: z x d x D x b = 8x 46 x 54 x Sè ®êng then z kÝnh d z.d.D 8.46.54 ®êng kÝnh BỊ dày 54 46 d1 a không không 48,7 2,44 f kÝnh thíc danh nghÜa Sai lƯch giíi h¹n 0,5 +0,3 r không 0,5 Trong đó: z - Là số then mối ghép then hoa d - Là đờng kính trục lỗ then hoa D- Là đờng kính trục lỗ then hoa b - Lµ chiỊu dµy then vµ chiỊu réng cđa r·nh then 2- Phân tích chọn kiểu lắp ghép cho mối ghÐp: Theo TCVN mèi ghÐp then hoa cã phơng pháp đồng tâm chi tiết then hoa: - Định tâm theo đờng kính (D) - Định tâm theo đờng kính (d) - Định tâm theo bề mặt bên (b) Theo mối ghép chi tiết quay không đảo chiều, lỗ then đòi hỏi có độ cứng không cao Để đơn giản đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật ta chọn phơng pháp đồng tâm theo vòng đờng kính (D) Để đảm bảo dẫn hớng tránh va đập, việc chế tạo xác đờng kính ta cần chế tạo xác kích thớc bề mặt (b) Từ phân tích thông số then hoa ta chọn đợc kiểu lắp: D x 46 H 11 H F8 x54 x9 a11 f7 f7 Tra bảng 1-2 (DS lắp ghép T207 ) ta có: H 11 φ 46 ⇔ φ 46 a11 +0 ,160 , 000 − , 310 − , 470 ; F8 ⇔9 f7 +0 , 047 + , 025 − , 025 − , 040 ; H7 φ 54 ⇔ φ 54 f7 + , 0030 , 000 − , 030 − , 060 3- Lập sơ đồ phân bố dung sai cho mèi ghÐp: 15 4- VÏ mèi ghÐp, t¸ch chi tiÕt, ghi ký hiƯu l¾p ghÐp, sai lƯch b»ng chữ số mối ghép chi tiết F8 f7 −−00,,013 028 ++00,,035 013 Φ 54 H7 f7 +0,05 +0,05 Φ46 −−00,,310 470 Φ46 H 11 a11 Φ54 −−00,,030 060 Φ46 +00,,160 000 +0 , 030 54 0, 000 VII/- LắP ghép ren: 16 Bánh đai đợc cố định theo phơng dọc trục nhờ bu lông7 bắt vào đầu trục Tra bảng II-6 (T187 BT DS)cã: - §êng kÝnh ren: Dr = d – (10-:-20)mm Theo phÇn VI : Ta cã: d = 46 ta chän; Dr = 26 (mm) - Bíc ren: P = 1,5 (mm) - Cấp xác sai lệch: 6G 8h - MiỊn dung sai cđa ®ai èc: 6G - MiỊn dung sai cđa bu l«ng: 8h Chän ren hệ mét, mối ghép ren đà chọn là: M 26 x1,5 6G 8h d1max = 24,376 mm b- Bu l«ng d2max = 25 mm d2min =24,784 mm TD/2 = mm dmin =24,376 mm d2 =25,026 mm d =26 mm dmax =26,000 mm D1=D1min =24,376 mm TD1/2 =0,166 mm a- §ai èc D1max =24,706 mm D2max =25,248mm D2=D2min =25,026mm D=Dmin =26 mm TD2/2 =0,106 mm Theo TCVN 2248-77 x¸c định kích thớc danh nghĩa đờng kính ngoài, đờng kính trung bình đờng kính ren là: (Tra b¶ng trang 84- STDS).+ B¶ng 38- T105 kÝch thíc (mm) Chi Sai lƯch (mm) §êng kÝnh TCVN 2248-77 tiÕt Danh Lớn Nhỏ Trên Dới nghĩa nhất Ngoài (D) 26,000 26,000 26,000 0 Đai ốc Trung bình (D2) 25,026 25,258 25,026 +0,232 0,032 Trong (D1) 24,376 24,708 24,376 +0,332 0,032 Ngoµi (d) 26,000 25,974 25,694 -0,375 Bu Trung bình (d2) 25,026 25,000 24,784 -0,236 lông Trong (d1) 24,376 24,376 0 1- Sơ đồ phân bố cđa miỊn dung sai cđa kÝch thíc ren ®ai èc bu lông 17 2- Các số liệu đo đợc ren đai ốc: - D2t= D2- D2 Tra b¶ng II-7 (T188 BTDS) ta cã: - α p = 25 Nửa góc frôfin bên trái: t = 16 Nửa góc frôfin bên phải: - Sai số đờng kính trung bình đai ốc: D2 = 0,814 - Sai sè tÝch l bíc: ∆Pn = 6µm ⇒ D2t = D2 − ∆D2 = 25,206 − 0,814 = 24,392(mm) - Ta cã : + Lỵng bï trõ đờng kính trung bình ảnh hởng sai số tÝch luü bíc ren f p = 1,732 ∆Pn (mm) ∆Pn : + Lỵng bï trõ híng kÝnh D2 (hoặc d2) ảnh hởng sai số nửa góc prôfiren f p = 0,36 P Trong đó: α = ∆ α 10 −3 (mm) α α p+ ∆ t 2 = 25 + 16 = 20,5 a- Tính đờng kính trung bình biÕu kiÕn cđa ren ®ai èc D2bk = D2t − ( f p + f α ) = 14,815 − (1,732 ∆Pn + 0,36.P ∆ α 10 −3 ) D2bk = 24,392 − (1,732.6.10 −3 + 0,36.1.20,5.10 −3 ) = 24,374 D2t 〈 D2 max ⇔ 24,392〈 25,258 VËy: D2bk 〈 D2 ⇔ 24,374〈 25,026 b KÕt luËn: Ren đai ốc đạt yêu cầu VIII/- truyền động bánh - Các liệu đầu đà cho Bánh phận máy đà cho bánh trụ thẳng, hộp tốc độ thông dụng, chế độ làm việc bánh nh bảng II-8 lµ: + VËn tèc: V = -:- 10 (m/s) + Mô đun: m = (mm) + Số răng: z = 60 + Tỷ số truyền: i=3 + Góc ăn khớp: = 200 + = = 00 18 Quyết định mức xác cho mức xác động học, làm việc êm tiếp xúc mặt răng, chọn đối tiếp mặt - Cấp xác: Vì bánh phận máy đà cho bánh trụ thẳng hộp tốc độ thông dụng, có vận tốc V = (6-:- 10) m/s Theo bảng 5.1 5.2 (BTDS) ta chọn cấp xác cho mức xác động học cấp 7, vào mức độ việc êm ta chọn dạng đối tiếp (E) Và tiếp xúc mặt cấp 11 Tra bảng 4-5 tơng quan dạng đối tiếp miền dung sai ta chän dung sai khe hë lµ: E - CÊp sai lệch khoảng cách trục là: II - Giá trị khe hở cạnh cần thiết : jmin = 25 - Ký hiệu cấp xác truyền động bánh 11 E/II 25 TCVN 1067 84 Chọn thông số kiểm tra bánh Xác định giá trị cho phép thông số - Kiểm tra độ xác mức xác động học bánh hình trụ, thẳng dụng cụ đo phía prôfin, nên ta chọn thông số; F ir, Vwr (Fvwr) vì: Theo phần ta có đờng kính lỗ là: 65 - Chọn thông số Fir Vwr ®Ĩ ®¸nh gi¸ møc ®é chÝnh x¸c ®éng häc - Chọn thông số Fir để đánh giá mức tiếp xúc - Chọn far để đánh giá độ hở mặt bên * Giá trị cho phép thông số theo TCVN 1067-84 - Fit’ = 25 µm - Vw(Fvw) = 22 µm - fi” = 50 µm * VÕt tiÕp xóc tỉng hỵp - Theo chiỊu cao răng: 45% - Theo chiều dài răng: 60% * Sai lệch khoảng cách trục fa = 16 * Bề mặt bánh làm chuẩn đo nên TDe= 0,5TH = 0,5.60 = 30 àm (TH = 60) + Độ cao đỉnh răng: 0,25TH = 0,25.60 = 15 àm + Độ đảo mặt đầu bánh 0,5Fvw= 0,5.22 = 11 àm * Độ nhám bề mặt - Mặt răng: Rz= 1,25 - Mặt đầu đỉnh răng: Rz= 1,25 - Mặt lỗ: Rz = 1,25 +0 , 030 - Sai lệch lỗ 65H 65 0,000 Các thông số kích thớc Giá trị cho phép thông số 19 kiểm tra bánh + Vận tốc: V = -:- 10 (m/s) - Fit’ = 25 µm + Mô đun: m = 2,5 (mm) - Vw(Fvw) = 22 àm + Số răng: z = 60 - fi” = 50 µm + Tû sè trun: i=3 * VÕt tiÕp xóc tỉng hỵp α + Gãc ¨n khíp: = 20 - Theo chiỊu cao r¨ng: 45% - Theo chiều dài răng: 60% + β =α = * Sai lÖch khoảng cách trục fa = 16 IX/- ghi kích thớc cho vẽ chi tiết 1- Lập chuỗi kÝch thíc ®ã cã kÝch thíc cđa trơc tham gia vào chuỗi a Chuỗi A01: t1 d A3 A4 A5 A6 A01 A7 A8 b Chuỗi A05: A1 A2 A10 A8 A05 A9 c Chuỗi A02: A02 A2 A12 d Chuỗi A03: A02 A13 A4 e Chuỗi A04: A14 A4 A5 A6 A04 f Chuỗi A06: 20 A15 A06 A11 Giải chuỗi kích thớc theo phơng pháp đổi lẫn chức hoàn toàn Khâu bù kích thớc chiều dài trục - Lập chuỗi kích thớc có kích thớc trục tham gia vào chuỗi A9 A04 A13 A03 A12 A15 A15 10 A03 A15 A0 A1 2A2 A3 A4 A5 A7 A10 A6 A01 A8 Trục Thân hộp Bánh ổ lăn Nắp ổ lăn A06 A11 A05 Bánh đai Bu lông Bạc Then 10 Đệm a- Giải chuỗi A01: Tra bảng ta có: A1= A7= 20 A2= A6= 31h10 ⇔ 31−0,100 A3=50 A4= 40 * Lập chuỗi kích thớc: A5= 15 A8= ∑A i i =1 , 700 , 200 + A01 = 207 A01= 21 A1 A2 A3 A5 A4 A6 A01 A7 A8 - Kh©u khÐp kÝn: A01 - Khâu thành phần tăng:A8 Vậy có: = - Khâu thành phần giảm: A1; A2; A3; A4; A5; A6; A7; = * Xác định dạng toán: Đây toán nghịch vì: - Đà biết kích thớc danh nghĩa, khâu thành phần - Biết kích thớc giới hạn khâu kép kín - Ta tìm dung sai, sai lệch khâu thành phần * Giải: - Giả sử tất khâu thành phần có cấp xác q Từ công thức: a tb = TAΣ − ∑ TA i =1 n m ∑λ i =1 it iit − ∑ λ jg i ịg j =1 - Trong đó: TA dung sai kh©u khÐp kÝn TAΣ = AΣ max − AΣ = 700 − 200 = 500( µm) - Tra b¶ng 3-2 trang 31 (DS-LG) ta cã: i1= 1,31 i2= 1,56 i3= 1,86 i4= 1,56 atb = i5= 1,08 i6= 1,56 i7= 1,31 i8= 2,90 500 − [ ( + 100) + ( + 100) ] = 30 1.2,90 − [ ( − 1).1,31 + ( − 1).1,86 + ( − 1).1,56 + ( − 1).1,08 + ( − 1).1,31] - Chän atb = 30 - Tra b¶ng 15 trang 29 (STDS) ta cã cÊp chÝnh x¸c chän đợc IT9 - Chọn khâu A8 khâu bù khâu tăng - Các khâu từ A1-:-A7 khâu giảm tra sai lệch trục (Trục có vị trí miền dung sai h) Do ®ã ta cã: A1= 20h9 ⇔ 20 −0,052 A2= 31h10 ⇔ 31−0,100 A3= 50h9 ⇔ 50 −0,074 A4= 40h9 ⇔ −0,062 A5= 15h9 ⇔ 15 −0,043 A6= 31h10 ⇔ 31−0,100 A7= 20h9 20 0,052 22 Vì khâu bù khâu tăng, áp dụng công thức ES = p m −1 ES − λ ES + λ jg EI jg Thay sè ta cã: Σ ∑ it ∑ it j =1 i =1 [ 0,700 − ( 0,052 + 0,100 + 0,074 + 0,062 + 0,043 + 0,100 + 0,052) ] = 0,217 p m −1 EI = EI − λ EI + Σ ∑ it it ∑ λ jg ES jg λ8 j =1 i =1 EI = [ 0,200 − 0] = 0,200 ES = TA8= ES8 – EI8 = 0,271 – 0,200 = 0,071 +0, 271 VËy kh©u A8 = 207 + 0, 200 b- Chuỗi A05 Giả định khoảng dung sai A 05 (14,7mm -:-15,3mm) ta lấy khoảng 15mm để bắt bu lông giữ nắp thân may mà kết cấu bắt buộc phải có coi nh khoảng cách đo đảm bảo yêu cầu kỹ thuật để lắp bu lông nắp thân máy * Lập chuỗi kích thớc: A1 A2 A8 A10 A05 A9 Tra b¶ng ta cã: A9 = 181 A1= 20h9 ⇔ 20 −0,052 A10= 10 A2= 31 h10 ⇔ 31−0,100 , 500 A05= 15 −0,300 , 271 207 A8= , 200 - Kh©u khép kín: A05 - Khâu thành phần giảm:A8; A10 Vậy có: = - Khâu thành phần tăng: A1; A2; A9 = * Xác định dạng toán: Đây toán nghịch vì: - Đà biết kích thớc danh nghĩa, khâu thành phần - Biết kích thớc giới hạn khâu kép kín - Ta tìm dung sai, sai lệch khâu thành phần * Giải: - Giả sử tất khâu thành phần có cấp xác q Từ công thức: a tb = TAΣ − ∑ TA i =1 n m ∑λ i =1 it iit − ∑ λ jg i ịg j =1 - Trong đó: TA dung sai kh©u khÐp kÝn TAΣ = AΣ max − AΣ = 500 − (−300) = 800( µm) 23 - Tra b¶ng 3-2 trang 31 (DS-LG) ta cã: i1= 1,31 i2= 1,56 i8= 2,90 i9= 2,89 i10= 1,08 - Thay sè: atb = 800 − [ ( + 52 ) + ( + 100) + ( 271 − 200 ) ] = 145 1.2,89 − [ ( − 1).1,08] - Chän atb = 64 - Tra b¶ng 3-1 trang 30 (STDS) ta có cấp xác chọn đợc IT12 - Chọn khâu A9 khâu bù khâu tăng - Các khâu từ A10 khâu giảm tra sai lệch trục (Trục có vị trí miền dung sai h) Do ta cã: A1= 20h9 ⇔ 20 −0,052 A2= 31 h10 ⇔ 31−0,100 , 271 A8= 207 0, 200 A9 = 181 A10= 10 h10 ⇔ 10 −0,070 , 500 A05= 15 0,300 Vì khâu bù khâu tăng, áp dụng công thức ES = λ9 p m −1 ES − λ ES + λ jg EI jg Thay sè ta cã: Σ ∑ it ∑ it j =1 i =1 [ 0,500 − ( + − 0,271 + 0,070) ] = 0,701 p m −1 EI = EI − λ EI + Σ ∑ it it ∑ λ jg ES jg λ9 j =1 i =1 EI = [ − 0,300 − (1.( − 0,052) + (1.(−0,100) + (−1.0,271 + 1.0)] = 0,123 ES = TA9= ES9 – EI9 = 0,701 – 0,123= 0,578 +0 , 701 VËy kh©u A9 = 181+ 0,123 c- Chuỗi A02 * Lập chuỗi kích thớc: 24 A02 A2 A12 - Kh©u khÐp kÝn: A02 - Kh©u thành phần giảm: A2 Vậy có: = - Khâu thành phần tăng: A12 = * Xác định dạng toán: Ta có: A2= 31 h10 ⇔ 31−0,100 +0 ,100 A12=31,5 H10 ⇔ 31,5 0,000 - Đây toán thuận vì: - Đà biết kích thớc danh nghĩa, sai lệch giới hạn khâu thành phần - Ta tìm dung sai, sai lệch khâu kép kín * Giải: - Vì xác định kích thớc A02 = A giải toán thuận chuỗi kÝnh thíc + KÝch thíc danh nghÜa cđa A3 theo c«ng thøc: m n i =1 j =1 AΣ = ∑ λit Ait + ∑ λig Aig AΣ = A12 − A2 = 31,5 − 31 = 0,5 + Dung sai A đợc xác định theo công thức: TA = TA2 + TA12 = (−1.(0,100)) + 0,100 = + Sai lệch A đợc xác định theo công thøc: m p i =1 i =1 m p ES Σ = ∑ λit ES it + ∑ λ jg EI ÑIg = 0,100 + 0,100 = 0,200 EI Σ = ∑ λ it EI it + ∑ λ jg ES ÑIg = − = i =1 +0 , 200 , 000 i =1 VËy A02 = 0,5 d- Chuỗi A03 * Lập chuỗi kích thớc: A03 A13 A4 - Kh©u khÐp kÝn: A03 - Kh©u thành phần giảm:A13 Vậy có: = - Khâu thành phần tăng: A4 = * Xác định dạng toán: , 000 Ta có: A13= 39 h9 ⇔ 39 −0, 062 0, 000 A4= 40 h10 40 0,100 25 - Đây toán thuận vì: - Đà biết kích thớc danh nghĩa, sai lệch giới hạn khâu thành phần - Ta tìm dung sai, sai lệch khâu kép kín * Giải: - Vì xác định kích thớc A03 = A giải toán thuận chuỗi kính thớc + Kích thớc danh nghÜa cđa A3 theo c«ng thøc: m n i =1 j =1 AΣ = ∑ λit Ait + ∑ λig Aig AΣ = A4 − A13 = 40 − 39 = + Dung sai A đợc xác định theo công thức: TA = TA4 + TA13 = 1.(0 − ( −0,062) + (−1.(−0,100) = 0,162 + Sai lệch A đợc xác định theo công thức: p m ES Σ = ∑ λit ES it + ∑ λ jg EI ÑIg = (0 + (−1.(−0,062) = 0,062 i =1 i =1 m p EI Σ = ∑ λit EI it + ∑ λ jg ES ÑIg = 1.(−0,100) − = −0,100 i =1 +0 , 062 − ,100 i =1 VËy A03 = e- Chuỗi A04 * Lập chuỗi kích thớc: A14 A4 A5 A6 A04 - Khâu khép kín: A04 - Khâu thành phần giảm: A4, A5, A6, Vậy có: = - Khâu thành phần tăng: A14 = * Xác định dạng toán: Ta có: 0 A4= 40h10 ⇔ 40 −0,100 A6= 31 h10 ⇔ 31−0,100 0 A5= 15h10 ⇔ 15 −0,070 A14= 87h7 ⇔ 87 0, 035 - Đây toán thuận vì: - Đà biết kích thớc danh nghĩa, sai lệch giới hạn khâu thành phần - Ta tìm dung sai, sai lệch khâu kép kín * Giải: - Vì xác định kích thớc A04 = A giải toán thuận chuỗi kính thớc + Kích thớc danh nghĩa cđa A3 theo c«ng thøc: m n i =1 j =1 AΣ = ∑ λit Ait + ∑ λig Aig AΣ = A14 − ( A4 + A5 + A6 ) = 87 − (40 + 15 + 31) = + Dung sai A đợc xác định theo c«ng thøc: 26 TAΣ = TA4 + TA5 + TA6 + TA14 = 0,100 + 0,070 + 0,100 + 0,035 = 0,305 + Sai lệch A đợc xác định theo c«ng thøc: p m ES Σ = ∑ λit ES it + ∑ λ jg EI ÑIg = + 0,100 + 0,070 + 0,100 = 0,270 i =1 i =1 m p i =1 i =1 EI Σ = ∑ λit EI it + ∑ λ jg ES ÑIg = −0,035 − = −0,035 +0 , 270 Vậy A04 = 10, 035 f- Chuỗi A06 * Lập chuỗi kích thớc: A15 A06 A11 - Khâu khép kín: A06 - Khâu thành phần giảm: A15 Vậy có: = - Khâu thành phần tăng: A11 = * Xác định dạng toán: Ta có: A15= 34h10 ⇔ 34 −0,100 ,160 A11= 35H11 35 0,000 - Đây toán thuận vì: - Đà biết kích thớc danh nghĩa, sai lệch giới hạn khâu thành phần - Ta tìm dung sai, sai lệch khâu kép kín * Giải: - Vì xác định kích thớc A06 = A giải toán thuận chuỗi kính thớc + Kích thớc danh nghĩa cđa A3 theo c«ng thøc: m n i =1 j =1 AΣ = ∑ λit Ait + ∑ λig Aig AΣ = A11 − A15 = 35 − 34 = + Dung sai A đợc xác định theo c«ng thøc: TAΣ = TA11 + TA15 = (0,160 − 0) + (0 − ( −0,100) = 0,260 + Sai lệch A đợc xác định theo công thức: m p i =1 i =1 m p ES Σ = ∑ λit ES it + ∑ λ jg EI ÑIg = 0,160 + (−1.(−0,100) = 0,260 EI Σ = ∑ λ it EI it + ∑ λ jg ES ÑIg = − = i =1 +0 , 260 , 000 VËy A06 = i =1 27 3- Vẽ tách chi tiết trục ghi lên đầy đủ kích thớc đờng kính, chiều dài nh thông số hình học khác ( đa cạnh, độ trụ, độ nhám bề mặt trục.) 22 −00,,000 520 51+−00,100 50 −00,,000 014 40 −00,,000 062 −0 , 310 − , 470 0.6 46 −00,,000 100 0,010 30 −00,,000 074 3500,160 54 -0,030 -0,060 +0,055 +0,055 0.6 M16 x 1,5 ±0,015 R7 A03 0.6 +0,020 +0,055 +0,055 +0,020 +0,055 +0,055 Φ60 +0,039 0.6 Φ46 0,010 0,010 A Φ60 +0,039 0,010 0,010 +0 ,106 , 087 65 ⊥ 0,01 A X- KiÓm tra chi tiÕt: ( Theo mèi ghÐp tiªu chuÈn) 28 1- Thiết kế ca líp thợ để kiểm tra đờng kính đoạn lắp trục với bạc kích thớc lỗ bạc Giả thiết định kích thớc sai lệch cấp xác mối ghép là: - Ta có giá trị sai lệch giới hạn kích thớc là: 35 H7 s7 + Đối với lỗ + Đối với trơc - KÝch thíc danh nghÜa cđa ca lÝp: Theo bảng - 26 "Bài tập dung sai" + Ca lÝp nót: qua dQ = Dmin = 35,00 mm kh«ng qua dKQ = Dmax = 35,025 mm , 068 Φ35s ⇔Φ35 + +0 , 043 + Ca lÝp hµm: qua: DQ = dmax = 35,068 mm kh«ng qua: DKQ = dmin = 35,043 mm - Dung sai vµ sai lƯch kÝch thíc ca lÝp, theo TCVN b¶ng 33 "Sỉ tay dung sai": + Víi ca lÝp nót: z = 0,0035 mm ; Y = 0,003 mm; H = 0,004 mm; H1 = 0,004 mm + Víi ca lÝp hµm: z1 = 0,0035 mm; Y = 0,003 mm; HS = 0,0025 mm; HP =0,0015 mm - Ta có sơ đồ phân bố dung sai: +àm 68 +µm 3,5 2,0 0,7 1,5 0,7 1,5 s7 1,25 2,5 1,2 2,5 1,2 2,5 25 2,0 H7 dQK = Dmax 3,5 dQ = Dmin Φ = 35 mm 2,0 43 0,7 1,5 Φ = 35 mm 2,0 29 Φ35 a-Ca lÝp nót Φ35H7 0,8 KQ +0,05 0,8 Q 0,008 35,023 +0,005 Q +0,055 Φ35H7 +0,055 0,027 KQ 0.8 +0,055 0.8 0.8 Φ35 0.8 35,074+0,008 Theo công thức bảng - 27 kích thớc giới hạn lµ: + Ca lÝp nót qua míi: dQCT = Dmin + Z + H/2 = 35,00 + 0,0035 + 0,004/2 = 35,005 mm + Ca lÝp nót kh«ng qua míi: dKQCT = Dmax + H/2 = 35,025 + 0,004/2 = 45,009 mm - KÝch thíc mßn cho phÐp cđa ca lÝp nót dm = Dmin - Y = 35,000 - 0,000 = 35,000 mm - Ca lÝp hµm qua míi DQCT = dmax - z1 - H1/2 = 35,068 - 0,0035 - 0,004/2 = 35,074 mm - Ca lÝp hµm kh«ng qua míi DKQCT = dmin - H1/2 = 35,043 - 0,004/2 = 35,023 mm - KÝch thíc giíi h¹n mßn cho phÐp Dm = dmax - Y = 35,068 - 0,000 = 35,068 mm - Độ nhám bề mặt Ra = 0,32 ữ 0,008 àm - Sai lệch hình dạng bề mặt làm việc ca líp lấy 60% dung sai kÝch th íc chÕ t¹o ca lÝp a-Ca lÝp hµm 30 ... chuẩn: 35 +0,025 +0 ,055 +0 ,055 Φ 45 +0,064 -0 ,050 +0 ,055 +0 ,055 Φ 45 -0,025 55 f7 +0,0 55 +0,0 Φ 45 F8 b- Lắp ghép phối hợp: 45 F8 f7 +0 ,055 Φ35 +0,025 0,000 -0 ,050 +0 ,055 +0 ,055 Φ 35 -0,025 II/-... h¹n cđa trơc: Φ 45− 0 ,050 dmax= d + es = 45 + (- 0,025) = 44,975 mm dmin = d + ei = 45 + (-0 ,050 ) = 44,95 mm - Dung sai lỗ : TD= ES – EI = 0,064 - 0,025 = 0,039 mm - Dung sai cđa trơc: Td= es... thíc giíi h¹n cđa trơc: Φ35 − 0, 050 dmax= d + es = 35 +(- 0,025) = 34,975 mm dmin= d + ei = 35 + (- 0 ,050 ) = 34,95 mm - Dung sai lỗ : TD= ES – EI = 25 µ m - Dung sai cđa trôc: Td= es – ei = (-50)