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 01 này tương ứng với số 01 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 - l¾p ghÐp *** *** Họ tên học viên: Đặng Việt Cờng Lớp: CC VK K25 Giáo viên hớng dẫn: Đỗ Tiến Lập - Hà nội 2009 Đề bài: ( Số 01 ) Cho phận máy nh hình vẽ II-1, chuyển động đợc truyền từ động điện qua bành đai nđến trục nhờ mối ghép then hoa trục bánh đai Bánh lắp cố định trục thông qua mối ghép trụ trơn ( lắp ghép có độ dôI kết hợp với mối ghép then) để truyền mô men xoắn lên trục Trục đợc đỡ hai ổ lăn lắp lỗ thân máy số bánh đai đợc khống chế chuyển động dọc trục nhờ bu lông vòng đệm 10 Vòn g đệm chặn ổ, nắp ổ số Yêu cầu: - Tính toán khe hở độ dôi - Tính toán chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi bánh trục - Tính toán chọn lắp ghép ổ lăn với trục vỏ hộp - Xác định xác suất xuất khe hở độ dôi mối ghép trục bạc - Lắp ghép then - Lắp ghép then hoa - Lắp ghép ren - Truyền động bánh - Ghi kích thớc cho vẽ chi tiÕt - KiĨm tra chi tiÕt I TÝnh to¸n khe hở độ dôi: Biết kích thớc danh nghĩa mối ghép 50 (mm) - Lắp tiêu chuẩn TCVN: 50 H8 e8 - Lắp phối hợp (T.C.V.N): 24 M8 k7 Xác định sai lệch giới hạn kÝch thíc vµ trơc theo TCVN: Φ50 H8 e8 a Lắp tiêu chuẩn: * Đối với lỗ: 50H8 Dựa vào bảng [ I ] ta có: ES = +46 àm EI = +0 àm * Đối với trục: 50e8 Dựa vào bảng [ I ] ta cã: es = −50 µm ei = −89 µm b Lắp phối hợp 24 M8 k7 * Đối với lỗ 24M8: Dựa vào bảng [I ] ta có: ES = +4 àm EI = 29àm * trục 24k7: Dựa vào bảng [I] ta có: es = +23µm ei = +2 µm TÝnh kÝch thíc giới hạn, dung sai đặc tính lắp ghép, vẽ sơ đồ phân bố dung sai: a Lắp tiêu chuẩn: * Kích thớc giới hạn lỗ: - Tõ c«ng thøc: ES = Dmax - D => Dmax = D + ES Thay sè ta cã: Dmax = 50,000 + 0,046 = 50,046 mm - Tõ c«ng thøc: EI = Dmin - D => Dmin = D + EI Thay sè ta cã: Dmin = 50,000 + 0,000 = 50,000 mm * KÝch thíc giíi h¹n cđa trơc: - KÝch thíc giíi h¹n lín nhÊt: es = dmax - d => dmax = d + es Thay sè ta cã: dmax = 50,000+(- 0,050) = 49, 950 mm - KÝch thíc giíi h¹n nhá nhÊt: ei = dmin - d => dmin = d + ei Thay sè ta cã: dmin = 50,000 + (-0,089) = 49,911 mm * TÝnh ®é hë lín nhÊt: Smax = Dmax - dmin = 50,046 – 49,911 = 0,135 mm * TÝnh ®é hë nhá nhÊt: Smin = Dmin - dmax = 50,000- 49,950 = 0,050 mm * Độ hở trung bình: Stb = S max + S 0,135 + 0, 050 = = 0, 0925mm 2 * TÝnh dung sai mối ghép: - Dung sai lỗ: TD = Dmax - Dmin thay sè ta cã: TD = 50,046 – 50,000 =0,046 mm - Dung sai cđa trơc: Td = dmax - dmin thay sè ta cã: Td = 49,950 – 49,911 = 0,039 mm => Tõ tÝnh dung sai lỗ trục ta có dung sai cđa mèi ghÐp lµ: TS = Smax - Smin = TD + Td = 0,046 – 0,039 = 0,013mm => Đây mối ghép có độ hở, nên mối ghép có Smax Smin 3a Từ kết tính toán trên, ta có sơ đồ phân bố dung sai: -89 Dmax = 50,046mm Td Dmin = 50,000mm -50 dmax = 49,950mm TD dmin = 49,911mm Φ50 mm 00 Smax=0,135 mm 46 Smin = 0,050mm àm b Lắp phối hợp: 24 M8 k8 * Kích thớc giới hạn lỗ 24M8 - Kích thớc giới hạn lớn nhÊt: ES = Dmax - D => Dmax = D + ES thay sè: Dmax = 24,000 + 0,004 = 24,004 mm - KÝch thíc giíi h¹n nhá nhÊt: EI = Dmin - D => Dmin = D + EI thay sè: Dmin = 24,000 + (-0,029) =23,971 mm * KÝch thíc giíi h¹n cđa trơc φ 24 k8 - KÝch thíc giíi h¹n lín nhÊt: es = dmax - d => dmax = d + es thay sè ta cã: dmax = 24,000 + 0,023= 24,023 mm - KÝch thíc giíi h¹n nhá nhÊt: ei = dmin - d => dmin = d + ei thay sè ta cã: dmin = 24,000 +0,002= 24,002 mm * Độ dôi: - §é d«i lín nhÊt: Nmax = dmax - Dmin = es - EI thay sè ta cã: Nmax = 0,023- (-0,029)=0,052 mm - Độ dôi nhỏ nhất: Nmin = dmin - Dmax = ei - ES thay sè ta cã: Nmin = 0,002 0,004 =-0,002 mm - Độ dôi trung b×nh: N tb = N max + N 0, 052 + (−0, 002) = = 0, 027 mm 2 * TÝnh dung sai l¾p ghÐp: Dung sai độ dôi: TN = TD + Td = Nmax -Nmin TN = 0,052 – (-0,002) = 0,054mm Td TD dmax = 24,023mm dmin = 24,002mm Dmin = 23,971 mm -29 Dmax = 24,004mm Φ 24 mm Nmax = 0,052 mm 23 Nmin = 0,002 mm 3b Từ kết tính toán ta có sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép là: àm e8 +0,0 +0,0 55 55 Φ 50 H89 => Nh vËy: Hệ thống mối ghép mối ghép có độ dôi Ghi kích thớc cho mối ghép chi tiết: a- Lắp ghép tiêu chuẩn: +0,000 +0,055 +0,055 Φ 50 +0,046 +0,055 -0,089 +0,055 Φ 50-0,050 k8 +0,0 55 +0,0 55 -0,029 +0,055 +0,055 Φ 24 +0,004 +0,002 +0,055 +0,055 Φ 24 +0,023 Φ 24 M8 b- Lắp ghép phối hợp: II Tính toán chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi bánh trục 1: - Đờng kính lắp ghÐp: d = D = 50 mm - §êng kÝnh trục D1 =0 mm - Đờng kính bánh răng: d2 = 100 mm - Chiều dài lắp ghép: l = 30 mm - Phơng pháp lắp ghép: Làm lạnh trục - Vật liệu bánh răng: Thép 45X - VËt liƯu trơc: ThÐp 20 - HƯ sè ma sát: f = 0,07 - Tải trọng Px = 300 (N) - Mô men xoắn trục Mx = (N/m) - Độ nhám bề mặt lỗ trục Rz = 3,2 m Giải: Tính độ dôi nhỏ để chống dịch chuyển dọc trục trục bánh Theo công thức (3-6), (3-7) ta cã: Cd = Cd = d + D12 −µ d − D12 CD = d 22 + D d 22 − D +µ d + D12 502 + 02 − µ = − 0,3 = − 0,3 = 0, d − D12 502 − 02 d 22 + D 1002 + 502 CD = +µ = + 0,3 = 1,97 d2 D2 1002 50 Căn đầu cho nhấp nhô bề mặt lỗ bề mặt trục R zD = Rzd =6,3à m Theo bảng 3-15 cấp độ nhám bề mặt trục lỗ cấp theo bảng 3-10 cấp xác lỗ IT6 trục IT5 Mô đuyn đàn hồi thép E = 2,1.1011 (N/m2) - Tính độ dôi nhỏ để chống dÞch chun däc trơc: P Cd C D + ÷10 + 1, 2( RZD + Rzd ) π l f1 Ed ED 300 1,97 0, N t t = + 10 + 1, 2(2.6,3) = 15, 70 µm 11 3,14.30.0, 07 2,1.10 2,1.1011 ữ Thay số liệu vào công thức sau, ta có: - Tính độ dôi lớn để bảo đảm bền cho chi tiết + Đối với trục, giá trị giới hạn chảy thép 20, tra bảng 3-11 ta có Td =26.107 N/m2; thay giá trị vào công thức ta cã: N t t = N max t t Cd C D 2 + σTd d ÷( d − D1 ) E d ED = 10 + 1, ( RZD + Rzd ) = 2d N max t t 1,97 0, 7 2 26.10 50 2,1.1011 + 2,1.1011 ÷( 50 − ) = 10 + 1, 2.6,3 ( ) = 35,8( µm) 2.1002 + §èi víi bánh răng, giá trị giới hạn chảy thép tra bảng 3-11 ta cóTD =36.107 N/m2; thay giá trị vào công thức ta có Vậy lấy Nmax t.t=35,8 àm 15, 70 ≤ NNmax ≤ 35,8µm VËy kiĨu lắp mà ta chọn có độ dôi phải thoả mÃn biểu thức (3-3) cụ thể Căn đầu cho cấp xác trục lỗ IT6, chọn kiểu lắp theo hệ thống lỗ 60 H6 Để có độ dôi nhỏ Nmin= µm th× dmin - Dmax = e i- ES =0,008 mm Theo bảng 3-1 Bài tập dung sai chọn ei = 0,032; ES = 0,019 => Nmin = 13µ m N max t t Cd C D 2 + σ TD D ÷( d − D ) Ed E D = 10 + 1, ( RZD + Rzd ) 2d N max t t 1,97 0, 07 2 36.10 50 2,1.1011 + 2,1.1011 ÷( 100 − 50 ) = 10 + 1, ( 2.6,3) = 100( µ m) 2.1002 Để có độ dôi lớn Nmax=42 µm th× dmax - Dmin = es - EI = 0,042 mm Vì lắp theo hệ thống lỗ nên EI = 0; es = 0,045 => Nmax = 45 àm Theo TCVN 2245-77 bảng 7, [1] chän kiĨu l¾p: Φ50 H8 e8 Nh vËy kiĨu l¾p mà chọn có độ dôi thoả mÃn biểu thức là: = 45 µ m 15, 70 ≤ NNmax ≤ 100 µ m =13 µ m III TÝnh to¸n vµ chọn lắp ghép ổ lăn với trục vỏ hộp: Dữ kiện toán tra theo bảng II-3: ta có số hiệu ổ lăn 7606 Số hiệu ổ lăn Tải trọng hớng tâm (KN) Tải trọng hớng trục (KN) 7606 45 Dạng tải trọng vòng Dạng tải trọng vòng Đ.kiện chế độ làm việc cđa ỉ CÊp chÝnh x¸c cđa ỉ TÝnh chÊt bỊ mặt lắp ghép trục 1T Đặc Xác định thông số kích thớc ổ lăn số hiệu 7606 ( tra bảng P.2-8 tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập I) ta đợc ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung đặc d mm D mm B mm Con lăn 30 72 29 d2 mm D1 mm B mm 50 55,5 29 ®êng kÝnh ChiỊu dµi 10,2 20,4 23 47,5 61 47,5 Con lăn đờng kính Chiều dài 10,2 20,4 Tra bảng II-5 Theo dạng tải trọng vòng 1T ta có: Tải trọng hớng tâm tác dụng lên ổ lăn Quay với vòng Dạng tải trọng Vòng Vòng Vòng quay Vòng vòng ngoàI quay chiều ngợc chiều (TN) Chu kỳ Cục 2- Chọn kiểu lắp cho vòng với trục vòng với vỏ máy a- Chọn kiểu lắp cho vòng với vỏ máy: - Từ điều kiƯn lµm viƯc cđa ỉ theo bµi lµ Tra bảng 3-19 ta có tải trọng va đập rung động mạnh, tải đến 300% Có hệ số tải trọng động Kđ= 1,8 Vì lắp ghép vòng chịu tải cục ổ lăn với lỗ vỏ hộp nên: Tra bảng 3-16, với kích thớc lỗ 90mm, cấp xác ổ lăn cấp Ta có kiểu lắp là: H6L Tra bảng theo TCVN 2245-77 ta cã: Φ 90H6L Φ90 ++00, 022 Tõ kÕt qu¶ tính toán ta có sơ đồ phân bố dung sai: + µm +22 H6L Φ 90 mm b- Chọn kiểu lắp ghép cho vòng với trục - KÝch thíc danh nghÜa cđa mèi ghÐp lµ: d = 40mm - Từ điều kiện làm việc ổ theo Tra bảng 3-19 ta có tải trọng va đập rung động mạnh, tải đến 300% Có hệ số tải trọng động Kđ= 1,8 - Cấp xác ổ là: Tính cờng độ tải trọng PR: Theo công thức: PR = R K d F FA ( N / mm) B' Trong ®ã: B' = B - 2r =29 - 2 = 25 Tra bảng 3-20 3-21 có F = 1,6 FA =1; thay số vào công thức ta cã: 30.103 PR = 1,8.1,6.1 = 30,85.102 ( N / mm) 28 Tra bảng 3-18 chọn kiểu lắp cho trục với vòng ổ lăn là: n5L Tra b¶ng theo TCVN 2245-77 ta cã: Φ 40n5L Φ50++0,028 0,017 Từ kết tính toán ta có sơ đồ phân bố dung sai: + àm 2,8 1,7 n5 50 mm c- Sai lệch hình dạng trục lỗ hộp, độ nhám làm tròn sai sè theo TCVN 284 93 b¶ng [ I ] - §èi víi trơc: ∆ = 1/4.T = 1/4 0,011 = 0,0028 mm Theo TCNV 384-93: ∆ =0,003 mm - Đối với lỗ: = 1/4.T = 1/4 0,022 = 0,0055 mm Theo TCNV 384-93: ∆ =0,005 mm - Độ đảo mặt đầu trục lỗ: +.Trục: 0,005 mm + Lỗ: 0,012 mm - Độ nhám bề mặt, theo bảng 3-24 có: - Trục: Ra = 0,63 àm - Lỗ: Ra = 1,25 àm ; mặt đầu Ra = 1,25 µm 10 mm Φ 90H6L L mm Φ 50n5L 3- Vẽ phận ổ lăn phía phải hình II - ( gồm: Bạc chặc, trục, hộp nắp), ghi lắp ghép ổ với trục lỗ thân máy 4- Phân tích chọn kiểu lắp bạc với trục; nắp lỗ thân máy: a- Chọn kiểu lắp bạc với trục: - Đối với Bạc 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 lắp ghép có khe hở nhỏ không để đờng kính chùm vòng ổ lăn Theo nh phần chọn kiểu lắp: E7 - Đối với lỗ bạc Ta cã: Φ 40E7 , 075 Φ40 + +0 , 050 - Đối với trục: chọn kiểu lắp: n5 Ta cã: Φ 40n5 , 028 Φ 40 + +0 , 017 - KÝch thíc l¾p ghÐp: Φ40 E7 n5 b- Giữa nắp lỗ thân máy: -Nắp làm nhiệm vụ chặn ổ lăn chống dịch chuyển dọc trục ổ sang phải, giữ chất bôi trơn ổ không cho chảy Nắp đợc cố định nhờ bu lông nên ta chọn kiểu lắp có khe hở để tháo lắp đợc dễ dàng mà bảo đảm yêu cầu kỹ thuật Do ta chọn kiểu lắp cho nắp là: f Ta có: 90 f 9000,,036 071 - Với lỗ thân máy chọn kiểu lắp là: Ta có: 90H6 90 +00, 022 11 - KÝch thíc l¾p ghÐp: 5- VÏ tách chi tiết trục, bạc chặn, nắp, lỗ thân máy vµ ghi kÝch thíc sai lƯch Φ90 ( b»ng H6 f7 chữ số), sai lệch hình dạng độ nhám bề mặt: a- Độ nhám bề mặt: Theo tra b¶ng - 24 ta cã: - Trơc: Ra = 0,63 àm - Lỗ: Ra = 1,25 àm - Mặt đầu Ra = 1,25 àm - Với bạc: Ra = 0,63 àm - Với nắp: Ra = 1,25 àm b- Sai lệch hình dạng, theo nh tính toán phần - §èi víi trơc: ∆ = 0,003 mm - Đối với lỗ thân máy: = 0,005 mm - §èi víi b¹c: ∆ = 0,003 mm - §èi víi nắp ổ lăn: = 0,005 mm c- Ta có vẽ tách chi tiết 0,63 50 +0,075 +0,055 +0,05 +0,055 +0,017 Φ 50 +0,028 0,003 0,003 b- Chi tiÕt b¹c K7 a- Chi tiÕt trơc 0,63 +0,0 55 0,63 0,63 +0,050 +0,055 +0,055 0,005 0,005 12 0,005 0,005 Φ 90 1,25 0,012 Φ 90 +0,022 -0,036 -0,071 +0,055 +0,055 1,25 b- Chi tiết lỗ thân máy c- Chi tiết Nắp ổ lăn IV- Xác định xác suất xuất khe hở độ dôi mối ghép trục bạc 8, giả định lắp ghép chi tiết nh bảng II-4: Dữ liệu đầu cho: - Kích thớc danh nghĩa cđa mèi ghÐp: Φ 40 mm - Sai lƯch cđa mối lắp ghép: + Đối với trục: 40n5 , 028 Φ40 + +0 , 017 => Td =11µ m + Đối với lỗ bạc: 40H7 Điểm c ứng với giá trị N= S = 0có tọa độ dmax H7 Dmax Nmax Smax n5 Dmin N max − S max 28 − = = 10 µm 2 1 σN = TD2 + Td2 = 25 + 112 ≈ 4,55µm 6 Nm = Φ 40 mm => TD = 25µ m - Ta có sơ đồ phân bố dung sai: Theo lý thuyết xác suất thống kê toán học, xác suất xt hiƯn mèi ghÐp cã khe hë tu©n theo lt phân +28 bố chuẩn +25 Từ sơ đồ phân bố dung sai trên, ta có đặc tính +17 lắp ghép lµ: Nmax = 28µ m Smax = 8µ m Đặc trng quy luật phân bố là: + àm dmin Φ 40 +00 , 025 Y 13 xc , từ đồ thị ta có: xC = Nm ZC = xC N 10 = m = = 2,2 σ N N 4,55 c Tra bảng tích phân Laplas, ta đợc: (ZC) = (2,2) = 0,486 Vậy xác suất xuất độ dôI độ hở tính theo phần trăm là: P(N) = 0,5 + (2,2) = 0,5 + 0,486 = 0,986 P(S) = 0,5 - Φ(2,2) = 0,5 – 0,486 = 0,014 X¸c st xt hiƯn khe hở lắp ghép loạt kích thớc trục với lỗ: 1,4% xác suất xuất độ dôi lắp ghép loạt kích thớc trục với kích thớc lỗ là:98,6 % V- Lắp ghép then: Giữa bánh vµ trơc cã then -3σ x XC +3σ 1- Chän kÝch thíc then ( kÝch thíc trơc vµ lỗ) - Kích thớc trục lỗ ( theo câu 2) lµ: Φ 50 mm - Chän kiĨu then lµ then b»ng kiĨu A: Tra b¶ng 47 theo TCVN 2261 - 77 ta có: Mặt cắt rÃnh then Bán kính góc lợn Chiều sâu rÃnh then rÃnh r b h Trên trục t1 Trên lỗ t2 Max Min 50 18 11 4,4 0,4 0,25 Căn vào kích thớc trục bánh ta chọn chiều dài then: l = 28 (mm) Ta có sơ đồ lắp ghép: t1 b h Mặt cắt then t2 Đờng kính d (mm) d 2- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép then với trục bánh răng: Then đợc sản xuất hàng loạt, nh tính toán phần trớc trình làm việc chịu lực dọc trục Vậy ta chọn kiểu lắp then kiểu lắp ghép bình thờng với miền dung sai kích thớc là: - Ta xác định miền dung sai kích thíc cđa then vµ mèi ghÐp then theo TCVN 2245-77 14 + ChiỊu réng then b: h9 + ChiỊu dµi then l: h14 + ChiÒu cao then h: h11 + ChiỊu dµi r·nh then l: H15 + ChiỊu réng r·nh then trªn trơc: P9 + ChiỊu réng r·nh then trªn bánh răng: P9 - Sai lệch giới hạn kÝch thíc (d-t1) vµ (d+t2) Víi chiỊu cao cđa then lµ 11 mm ta cã : + Sai lƯch giíi hạn kích thớc (d - t1) là: - 0,2 mm + Sai lƯch giíi h¹n kÝch thíc (d + t2) là: + 0,2 mm 3- Lập sơ đồ phân bố dung sai mối ghép: Từ lựa chọn tính toán ta có sơ đồ sau: - Mi Òn dung sai chiÒu réng then - MiÒn dung sai chiỊu réng r·nh then trªn trơc - MiỊn dung sai chiều rộng rÃnh then bánh b = 18 mm +µm -18 h9 P9 P9 -43 -61 4- Vẽ mối lắp vẽ tách chi tiết, ghi ký hiệu lắp ghép, sai lệch chữ số, yếu tố hình dáng hình học độ bóng bỊ mỈt 18 11 A-A 4,4 A Φ50 H6 p5 A 15 1- Mối lắp ghép then trục bánh C- C C 0,000 -0,110 +0,055 +0,055 11 +0,055 +0,055 Φ60 +0,019 28 18 − 00,,000 043 , 000 − , 520 2- Chi tiÕt then 11−−00,,018 061 B B-B B Φ60++00,,045 032 7,0±0,2 11 -0,018 -0,061 +0,055 +0,055 C 3- R·nh l¾p then trục 3-RÃnh lắp then bánh 4,4 0,2 VI Lắp ghép then hoa: Lắp ghép bánh đai vµ trơc b»ng mèi ghÐp then hoa 1- Phân tích để chọn thông số mèi ghÐp then hoa: 16 KÝch thíc cđa trơc để lắp ổ lăn 40 mm Căn tính chất làm việc cụm tiết máy ta hạ bậc trục chọn kích thớc đờng kính ngoµi cđa then hoa D = 38 Ta chän then hoa loại trung bình Tra bảng 52 - Sổ tay dung sai ta cã c¸c kÝch thíc cđa then hoa lµ: Z x d x D x b = x 32 x 38 x ZxdxD Sè then Z §êng kÝnh d §êng kÝnh D C.dµy then b d1 ≥ a≥ f KT d.nghÜa S.lƯch g h¹n r 8x32x38 32 38 7,0 29,4 1,70 0,4 +0,2 0,3 Trong đó: D- Đờng kính trục lỗ then hoa d- Đờng kính trục lỗ then hoa b- ChiỊu dµy cđa then vµ chiỊu réng cđa r·nh then Z- Sè then mèi ghÐp then hoa Phân tích chọn kiểu lắp cho mối ghép Theo TCVN 2324-78 mèi ghÐp then hoa cã ba ph¬ng pháp đồng tâm chi tiết then hoa Căn đầu cho mối ghép chi tiết quay đảo chiều, lỗ then đòi hỏi có độ cứng không cao, yêu cầu độ xác đồng tâm không cao Cần chế tạo xác kích thớc bề mặt bên b Từ phân tích thông số then hoa ta chọn đợc kiểu lắp: Tra bảng 7, TCVN ta có dung sai là: b −8.32.38 D9 ⇔7 e8 H 12 D9 a11 e8 +0 , 076 +0 , 040 −0 , 025 −0 , 047 H 12 Φ38 ⇔Φ38 a11 +0 , 250 , 000 −0 , 310 −0 , 470 3- Lập sơ đồ phân bố dung sai mối ghÐp +µm +µm +76 Φ = 38 mm H1 -310 b = mm +250 D9 +40 -25 -47 e8 a11 -470 17 4- VÏ mèi ghÐp, tách chi tiết ghi ký hiệu lắp ghép, sai lệch chữ số cho mối ghép chi tiÕt D9 7 ++00,,076 e8 040 −0, 025 Φ 38 H12 a11 +0,05 +0,05 −0 , 047 Φ32 Φ38−−00,,310 470 Φ32 Φ32 Φ38+00,,250 000 VII L¾p ghép ren Dữ kiện đầu cho: - Đờng kính ren: Dr = 32 - 10 = 22 mm - Cấp xác sai lệch: 7H/8g - Chọn ren hƯ mÐt, cã bíc ren lµ P = 1,5 mm Vậy mối ghép ren đà chọn là: 7H 8g - Lắp ghép có độ hở có D = d = 22mm + MiỊn dung sai cđa ren ®ai èc: 7H + MiỊn dung sai cđa ren bu l«ng: 8g M 22 ì1,5 Tra bảng 37, 38 trang 101 - 105 "Sỉ tay dung sai" ta cã kÕt qu¶ sau: KÝch thíc (mm) TCVN 2248-7 Chi tiÕt §ai èc Bu lông Đờng kính Sai lệch (mm) Trên Dới Danh nghÜa 22,000 Lín nhÊt Nhá nhÊt 22,000 Trung b×nh (D2) 21,026 21,262 21,026 +0,236 Trong (D1) Ngoµi (d) Trung b×nh (d2) Trong (d1) d3 20,376 22,000 21,026 20,376 20,160 20,751 21,968 21,174 20,344 20,376 +0,375 -0,032 -0,032 Ngoµi (D) 20,799 20,120 -0,032 -0,407 -0,256 esd/2 =0,016 mm 1- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai yếu tố ren đai ốc bu lông: 18 d1 = 20,376 mm d1max = 20,344 mm b- Bu l«ng Td1/2 = 0,112 mm d1min = 20,120 mm d2max = 21,174 mm d2min =20,799 mm Td2/2 = 0,188 mm d2 =21,206 mm d =22 mm dmax =21,968 mm TD1/2 =0,188 mm D1=D1min =20,376 mm esd2/2 =0,016 mm TD2/2 =0,118 mm D1max =20,751 mm D2max =21,262 mm D=Dmin =22 mm D2=D2min =21,026 mm a- Đai ốc 2- Các số liệu đo đợc ren đai ốc: Theo số liệu đầu bảng II - ta có: - Sai số đờng kính trung bình đai D2 = 0,765 - Nửa góc Prô phin ren phải (/2)P (ph) = 12' - Nửa góc Prô phin ren trái (/2)t (ph) = 18' - Sai sè tÝch luü bíc ren ∆ Pn = àm 3- Tính đờng kính trung bình kiến ren ®ai èc Theo c«ng thøc: α ∆ = (TB ) ∆ α α ( P ) + ∆ (t ) 2 ⇒∆ α 12 + 18 = = 15' (TB ) - Lỵng bï trõ đờng kính trung bình ảnh hởng sai số tÝch luü bíc ren f P = 1,372 ∆Pn = 1,372.6.10 −3 = 0,008232 (mm) - Lỵng bï trõ híng kÝnh cho D2 ¶nh hëng cđa sai sè gãc pr« phin ren f α = 0,36.P ∆ α 10 −3 = 0,36.1,5.15.10 −3 = 0,0081 (mm) - §êng kính trung bình thực ren đai ốc là: D2t = D2 - ∆D2 = 21,026 - 0,765 = 20,261 (mm) - Đờng kính trung bình biểu kiến đai ốc đợc xác định: D2BK = D2t - (fP + f) = 20,261 - (0,008232 + 0,0081) = 20,245 (mm) 19 4- Kiểm tra mối ghép ren: - Đối với đai èc: D2t = 20,261 mm < D2max= 21,262 mm D2BK = 20,245 mm < D2min =21,026 mm cÇu => Nh vào kết cho ta thấy mối ghép ren không đạt yêu VIII- Truyền động bánh răng: Các liệu đầu cho: - Bánh phận máy bánh trụ thẳng hộp tốc độ thông dụng - Vận tốc V (m/s) - Mô đuyn m = (mm) - Số Z = 40 - Tỉ sè truyÒn i = - α = 200; β = = 00 1- Quyết định cấp xác cho mức xác động học, làm việc êm tiếp xúc mặt răng; chọn dạng đối tiếp mặt răng: - Cấp xác: Vì bánh phận máy đà cho bánh trụ thẳng hộp tốc độ thông dụng, có vận tốc v (m/s) Theo bảng 5.1 5.2 "Bài tập dung sai" ta chọn cấp xác cho mức xác động học cấp mức độ làm việc êm ta chọn dạng đối tiếp C tiếp xúc mặt cấp 10 Theo bảng 64 tơng quan dạng đối tiếp miền dung sai ta chän dung sai khe hë lµ c sè: - Cấp sai lệch khoảng cách trục là: IV - Giá trị khe hở cạnh cần thiết Jmin = 87 àm Ký hiệu cấp xác truyền động bánh răng: - 10-10-Cc/IV- 87 TCVN 1067-84 2- Chän bé th«ng số kiểm tra bánh răng, xác định giá trị cho phép thông Kiểm tra độ xác mức xác động học bánh hình trụ thẳng dụng cụ đo phía prô phin, nên ta chọn thông số F'' ir Vwr(Fvwr): Theo nh phần 2, ta có đờng kính lỗ 55 mm - Chọn thông số F''ir Vwr để đánh giá mức xác động học - Chọn thông số f''ir 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: bảng từ trang 161 - 181: - F'ir = 140 àm (bảng trang 162) - Vw (Fvw) = 40 µm - f''i = 60 àm - Vết tiếp xúc tổng: ( bảng 12 trang 174) 20 + Theo chiều cao 30 % + Theo chiều dài 40 % - Sai lệch giới hạn khoảng cách trục: ( bảng 13 trang 175) fa = 45àm - Bề mặt bánh làm chuẩn đo nên: TDe = 0,5 TH = 0,5 140 = 70 àm - Độ đảo vòng đỉnh răng: 0,25.TH = 0,25.140 = 35 àm - Độ đảo mặt đầu bánh răng: 0,5.Fvw = 0,5.40 = 20 àm - Độ nhám bề mặt: Tra bảng - + Mặt Rz = 15 àm + Mặt đầu đỉnh Rz = 15 àm + Mặt chân Rz = 15 àm + Mặt lỗ Rz = 15 àm Sai lệch lỗ 55 H9 55+00,,074 000 2- Bản vẽ chế tạo bánh răng: 0,8 +0 ,0 55 0,8 Φ 55 +0,008 0,000+0, 0,020 A +0,055055 +0, +0,055 05 +0,055 +0, 05 5 0,8 +0,0 55 +0, 055 +0,022 +0,055 15+0,055 Φ 120 0,000 15 0,020 A A 15 0,8 15 Các thông số kích thớc m = mm z = 40 = 200 =0 =0 15 Giá trị cho phép thông số kiểm tra bánh F''ir = 140µm Vw = 40 µm f"i = 60 µm Vết tiếp xúc: +Chiều cao 30 % +Chiều dài 40 % fa = 45àm - 10 -10 C-TCVN 1064 - 84 IX Ghi kÝch thớc cho vẽ chi tiết: Dự kiện đầu cho: Bài toán nghịch Bài toán nghịch 21 Kích thớc danh nghĩa khâu thành phần Ai (mm) Sai lệch khâu khÐp kÝn (mm) A1=A7 A2=A6 A3 A4 A5 20 Bh10 95 25 10 Σ A i + A01 Σ7 A + A + A + A i =1 A8 i 01 A9 10 05 A10 i =3 18 A01 A05 0,6ữ1,1 15,8ữ16,2 Bài toán thuận Kích thớc danh nghĩa khâu thành phần Ai (mm) A11 A12 A13 A14 A15 Sai lệch cấp xác khâu thành phần Ai (mm) A11 A12 A13 A14 A15 Σ Ai +1 50 B+0,5 A4 -1 i =4 A11 -1 H12 H7 h10 h9 h9 B- KÝch thíc chiỊu réng ỉ lăn (lấy theo cấp 8) h10- Sai lệch chiều rộng B ổ lăn (TCVN 2245 - 91) - Dung sai khâu khép kín: A01 = 0,6 ữ1,1 = ++10,,100 600 16 , 200 A05 = 15,8 ÷16,2 = 15 ++15 ,800 1- Lập chuỗi kích thớc ®ã cã kÝch A9 thíc cđa trơc tham gia vµo chuỗi: A04 A13 A03 A12 A15 A15 10 A03 A15 A0 A1 2A2 A3 A4 A8 Trơc Th©n hép Bánh ổ lăn Nắp ổ lăn A5 A7 A10 A6 A01 A06 A11 A05 B¸nh đai Bu lông Bạc Then 10 Đệm 22 * Chuỗi 1: Khâu khép kín : A01 * Chuỗi 2: Khâu khép kín: A05 A1 A2 A3 A5 A4 A6 A01 A8 A1 A7 A2 A9 A8 A10 A05 * Chuỗi 3: Khâu khép kín: A02 A12 A02 * Chuỗi 4: Chuỗi khép kín: A03 A2 A13 A03 A4 * Chuỗi 5: Khâu khép kín: A04 * Chuỗi 6: Kh©u khÐp kÝn: A06 A14 A4 A5 A04 A6 A15 A06 A11 2- Giải chuỗi kích thớc theo phơng pháp đổi lẫn chức hoàn toàn Khâu bù kích thớc chiều dài trục: a Giải chuỗi 1: A1 A2 A3 A5 A6 A7 A4 - Ta có khâu A01 khâu hình thành A01 A8 sau trình thiết kế nên khâu khâu khép kín - Khâu thành phần tăng: A8 => = - Khâu thành phần giảm: A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 => λ1=λ2=λ3=λ4=λ5=λ6=λ7 = -1 - Xác định toán nghịch 23 - Giải toán: Giả thiết khâu thành phần cấp xác, ta áp dụng công thức: aTb = TA01 −TA2 −TA6 m ∑λ i it i =1 it P −∑λjg i jg (1) j =1 Trong ®ã TA01 = A01 max – A01 = 1,1 - 0,6 = 0,5 mm Tra b¶ng 14 trang 29 "Sỉ tay dung sai" ta cã: A1 = A7 = 20 => i = 1,31 0,000 A2 = A6 = Bh10 = 33 -0,100 A3 = 95 => i = 2,17 A4 = 25 => i = 1,31 A5 = 10 => i = 0,90 A8 = 236 => i = 2,89 Thay vào công thức (1) ta có: aTb = 500 200 = 30 1.2,89 − [ ( −1).0,90 + ( −1).( 2,17 ) + ( −1).1,31 + ( −1).0,31.2] Chän abảng = 25 gần với aTb = 30 Bảng 15 - Sổ tay dung sai, có cấp xác IT8 - Chọn khâu A8 khâu bù Các khâu từ A1 ữ A7 đợc tra theo hệ thống trục (h) cã sai lÖch 0,000 0,000 A1 = A7 = 20h8 => 20 -0,033 A4 = 25h8 => 25 -0,033 A3 = 95h8 0,000 => 95-0,054 A5 = 10h8 0,000 => 10-0,022 Vì khâu bù khâu tăng Theo công thøc: ES = m −1 P ES 01 −∑ λ ES − λjg ei jg ∑ it it λ8 i =1 j =1 = {1,1 − [ ( − 1)( − 0,033).3 + ( − 1)( − 0,100).2 + ( − 1)( − 0,054) + ( − 1).( − 0,022) 7 EI Σ −∑ EI = λ EI − λ ES ∑ it it jg jg = λ8 i = j = EI = (0,600 −0) = 0,600 ES8 = ] } = 0,725 TA8 = ES8 - EI8 = 0,725 - 0,600 = 0,125 +0,725 VËy ta cã kh©u A8 = 240+0,600 b- Giải chuỗi 2: Có khâu khép kín A05 0,000 A1 = 20-0,033 0,000 ; A2 = 33-0,100 24 A1 A8 = 240 +0,725 ; A9 = 216 +0,600 A10 = 18 ; A05 = 15 +1,200 +0,800 A9 A2 A8 A10 A05 - Xác định khâu: + Khâu khép kín: A05 + Khâu thành phần tăng: A1; A2; A9 =>1=2=9= +1 + Khâu thành phần giảm: A8; A10 =>8=10= -1 - Xác định toán nghịch - Giải toán: Giả thiết tất khâu thành phần có cấp xác Theo c«ng thøc: TA05 −TA1 −TA2 −TA8 aTb = ( 2) λ9 i9 −λ10 i10 Trong ®ã: TA05 = A05max – A05min = 16,2 - 15,8 = 0,4 mm Tra b¶ng 14 - T29 " Sæ tay dung sai" ta cã: A9 = 216 => i9 = 2,89 A10 = 18 => i10 = 1,08 Thay vào công thức (2) aTb = 400 −33 −100 −125 = 36 1.2,89 −( −1).1,08 Chọn abảng = 40 gần với aTb = 36 Tra b¶ng 15 - "Sỉ tay dung sai" Cã cÊp chÝnh xác IT9 - Chọn khâu A9 khâu bù Khâu A10 đợc tra theo hệ thống trục (h) cã sai lƯch lµ: 0,000 A10 = 18h9 => 18 -0,043 - Vì khâu bù khâu tăng nên ¸p dơng c«ng thøc: m −1 P = ES9 = ES − λ ES − λ ei ∑ ∑ 05 it it jg jg λ9 i =1 j =1 ES9 = {1,2 − [1.0 +1.0] − [( −1).0,6 + ( −1)( − 0,043) ]} =1,757 m −1 P EI 05 −∑ = EI = λ EI − λ es ∑ it it jg jg λ9 i =1 j =1 EI = {0,8 −[1( −0,033) +1( −0,100) ] −[( −1).0,725 + ( −1).( ) TA9 = ES9 - EI9 = 1,757 - 1,392 = 0,365 +1,757 Nh dung sai khâu A9 là: A9 = 216+1,392 ] } =1,392 c- Giải chuỗi 3: Có khâu khÐp kÝn lµ A03 - A12 = B + 0,5 = 33 + 0,5 = 33,5 +0,062 - A12 H9 = 33,5H9 33,5 0,000 25 - A2 = 33h10 33 0,000 -Lập chuỗi: (hình vẽ) -0,100 - Xác định khâu: + Khâu khép kín: A02 + Khâu thành phần tăng: A12 => 12 = +1 + Khâu thành phần giảm: A2 => = -1 - Xác định toán thuận A12 A02 A2 TA02 = λ12 TA12 − λ2 TA2 = 1.0,062 − ( −1).(0,1) = 0,162 ES 02 = λ12 ES12 +λ EI ⇒ ES 02 = 1.0,062 + ( −1)(−0,100) = 0,162 EI 02 = λ12 EI 12 + λ2 ES = 1.0 + ( −1).0 = A02 = A12 − A2 = 33,5 − 33 = 0,5 - Giải toán: Vậy ta có khâu A02 = 0,5 +0,162 0,000 d- Giải chuỗi 4: Có khâu khép kÝn A03 - A13 = A4 - = 25 - = 24 - A13h10 24h10 24 0,000 -0,084 - A4 = 25 25h8 25 0,000 -0,033 A13 A03 A4 - Lập chuỗi (hình vẽ) - Xác định khâu: + Khâu khép kín: A03 + Khâu thành phần tăng: A4 => = +1 + Khâu thành phần giảm: A13 => 13 = -1 - Xác định toán thuận: - Giải toán: + Tõ c«ng thøc: TA03 = λ4 TA4 − λ13 TA13 =1.0,033 − ( −1).(0,084) = 0,117 ES 03 = λ4 ES +λ13 ei13 =1.0 + ( −1)( −0,084) = 0,084 EI 03 = λ4 EI + λ13 es13 =1.( −0,033) + ( −1).0 = −0,033 A03 = A4 − A13 = 25 − 24 =1 VËy ta có khâu A03 = 1+0,084 -0,033 đ- Giải chuỗi 5: + A14 = A4+A5+A6+ = 25+10+33+1 = 69 0,000 + A14h9 = 69h9 69 -0,074 0,000 + A4h8 = 25h8 25 -0,033 26 + A5h8 = 10h8 10 0,000 + A6 = 33-0,100 0,000 -0,022 A14 - Lập chuỗi (hình vẽ) A4 - Xác định khâu: + Khâu khép kín: A04 + Khâu thành phần tăng: A14 => 14 = +1 + Khâu thành phần gi¶m: A4; A5; A6 => λ4 =λ5 =λ6 = -1 - Xác định dạng toán: dạng toán thuận - Giải toán: A5 A6 A04 TA04 = λ14 TA14 − (λ TA4 + λ5 TA5 + λ6 TA6 ) +0,155 TA04 = 1.0,074 − [ (−1).0,033 + (−1).0,022 + (−1).0,100] = 0,229 ES 04 = λ14 ES14 + (λ ei4 + λ5 ei5 + λ6 ei6 ) ⇒ ES 04 = 1.0 + [ ( − 1)( − 0,033) + ( − 1)( − 0,022) + ( − 1)( − 0,100 ) ] = 0,155 EI 04 = λ14 EI 14 + (λ es + λ5 es5 + λ6 es ) = 1.(−0,074) + [ (−1).0 + ( − 1).0 + ( − 1).0 ] = −0,074 A04 = A14 − ( A4 + A5 + A6 ) = 69 − (25 + 10 + 33) = VËy ta cã khâu A04 = 1-0,062 e- Giải chuỗi 6: + A15 = A11 -1 = 50 - = 49 A15 A06 A11 0,000 + A15 h9 = 49h9 49 -0,062 +0,250 + A11 = 50H12 50 0,000 - Lập chuỗi kích thớc: (hình vẽ) - Xác định khâu: + Khâu khép kín A06 + Khâu thành phần tăng: A11 => 11 = +1 + Khâu thành phần giảm: A15 => =15 = -1 - Xác định dạng toán: Đây toán thuận - Giải to¸n: TA06 = λ11 TA11 − λ15 TA15 =1.0,250 − ( −1).(0,062) = 0,312 ES 06 = λ11 ES11 +λ15 ei15 ⇒ES 06 =1.0,250 + ( −1)( −0,062) = 0,312 EI 06 = λ11 EI 11 + λ15 es15 =1.0 + ( −1).0 = A06 = A11 − A15 = 50 − 49 =1 VËy ta cã kh©u A06 = 1+0,312 0,000 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.) 55 +0 , 008 , 000 Φ32 + , 025 , 000 0,01 A 0,005 ⊥ 27 0,004 A 20 45+−00,,162 100 90 −00,,000 035 , 000 −0 , 520 30 −00,,000 021 0.6 56 −00,,000 100 0,000 +0,055 +0,055 38 +0,250 +0,002 +0,055 +0,055 R7 A03 0.6 0,004 54 −00,,000 074 54 −00,,000 074 M24 x 1,0 ±0,015 0.6 Φ45 +0,013 +0,002 +0,055 +0,055 Φ45 +0,013 0.6 0,005 0,004 X- KiÓm tra chi tiÕt: ( Theo mèi ghÐp tiªu chuÈn) 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: 45 K7 h7 - Ta có giá trị sai lệch giới hạn kích thớc là: + Đối với lỗ , 007 45 K ⇔Φ45 + −0 , 018 + §èi víi trơc Φ45h7 ⇔Φ45 −00,,000 025 - KÝch thíc danh nghÜa ca líp: Theo bảng - 26 "Bài tập dung sai" + Ca lÝp nót: qua dQ = Dmin = 44,982 mm kh«ng qua dKQ = Dmax = 45,007 mm + Ca lÝp hµm: qua: DQ = dmax = 45,000 mm kh«ng qua: DKQ = dmin = 44,975 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 bè dung sai: +µm 28 +µm 2,0 2,5 +7 2,0 K7 3,5 1,2 2,5 1,2 2,5 Φ = 45 mm 3,5 2,0 0,7 1,5 0,7 1,5 h7 2,0 -25 0,7 1,5 dQK = Dmax -18 dQ = Dmin = 45 mm 1,25 Theo công thức bảng - 27 kích thớc giới hạn là: + Ca lÝp nót qua míi: dQCT = Dmin + Z + H/2 = 44,982 + 0,0035 + 0,004/2 = 44,987 mm + Ca lÝp nót kh«ng qua míi: dKQCT = Dmax + H/2 = 45,007 + 0,004/2 = 45,009 mm - KÝch thíc mßn cho phÐp cđa ca lÝp nót dm = Dmin - Y = 44,982 - = 44,982 mm - Ca lÝp hµm qua míi a-Ca lÝp nót 0,8 Φ45K7 0,8 KQ +0,05 Q Q 0,008 44,955 Φ45K7 +0,055 KQ 0.8 +0,987 +0,055 +0,055 0.8 0.8 Φ0,000 44 Φ0,000 45 +0,009 +0,055 +0,055 0.8 44,994+0,008 DQCT = dmax - z1 - H1/2 = 45,000 - 0,0035 - 0,004/2 = 44,994 mm - Ca líp hàm không qua míi DKQCT = dmin - H1/2 = 44,975 - 0,004/2 = 44,955 mm - Kích thớc giới hạn mòn cho phÐp Dm = dmax - Y = 45,000 - = 45,000 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 kích thớc chế tạo ca líp - Hình dạng ca líp nh hình vẽ a-Ca líp hàm 29 ... 3- Lập sơ đồ phân bố dung sai mối ghép: Từ lựa chọn tính toán ta có sơ đồ sau: - Mi ền dung sai chiều rộng then - MiỊn dung sai chiỊu réng r·nh then trªn trơc - MiỊn dung sai chiỊu réng r·nh then... + S 0,135 + 0, 050 = = 0, 0925mm 2 * TÝnh dung sai cña mèi ghÐp: - Dung sai lỗ: TD = Dmax - Dmin thay sè ta cã: TD = 50,046 – 50,000 =0,046 mm - Dung sai cđa trơc: Td = dmax - dmin thay sè ta... cho mức xác động học cấp mức độ làm việc êm ta chọn dạng đối tiếp C tiếp xúc mặt cấp 10 Theo bảng 64 tơng quan dạng đối tiÕp vµ miỊn dung sai ta chän dung sai khe hở c số: - Cấp sai lệch khoảng