giao trinh dung sai

1 Khái niệm về lắp lẫn trong ngành cơ khí:1.1 – Bản chất của tính lắp lẫn:Khi thiết kế để chế tạo một máy hay một bộ phận máy, tùy theo chức năng của chúng mà chúng phải có một số thông số kỹ thuật nào đó như công suất, độ chính xác, hiệu suất, tính năng sử dụng …. Nhưng máy được tạo thành do sự phối hợp, lắp ghép của nhiều chi tiết máy và bộ phận máy với nhau. Những chi tiết máy hoặc bộ phận máy này cũng đòi hỏi phải có những thông số kỹ thuật nhất định nào đó như độ chính xác về kích thước, về hình dáng hình học và vị trí tương quan, độ cứng, độ bền, …..Những thông số kỹ thuật của chi tiết máy sẽ tác động quyết định đến thông số kỹ thuật của máy và mối quan hệ đó có thể biểu diễn dưới dạng hàm số sau:

Chương 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG

SAI LẮP GHÉP

1 - Khái niệm về lắp lẫn trong ngành cơ khí:

1.1 – Bản chất của tính lắp lẫn:

Khi thiết kế để chế tạo một máy hay một bộ phận máy, tùy theo chức năng của chúng

mà chúng phải có một số thông số kỹ thuật nào đó như công suất, độ chính xác, hiệu suất, tínhnăng sử dụng … Nhưng máy được tạo thành do sự phối hợp, lắp ghép của nhiều chi tiết máy và

bộ phận máy với nhau Những chi tiết máy hoặc bộ phận máy này cũng đòi hỏi phải có nhữngthông số kỹ thuật nhất định nào đó như độ chính xác về kích thước, về hình dáng hình học và vịtrí tương quan, độ cứng, độ bền, … Những thông số kỹ thuật của chi tiết máy sẽ tác động quyếtđịnh đến thông số kỹ thuật của máy và mối quan hệ đó có thể biểu diễn dưới dạng hàm số sau:

), ,,,(A1 A2 A3 A n f

AΣ =

Với: AΣ: thông số kỹ thuật của máy

i

A : thông số kỹ thuật của chi tiết máy

Tất nhiên, người ta mong muốn cho máy có thông số kỹ thuật hợp lý nhất, biểu hiệnbằng một số AΣ nào đó Tuy nhiên điều này không thể thực hiện được vì trong quá trình gia

công các chi tiết máy do tác động của nhiều nhân tố phức tạp làm cho thông số kỹ thuật của chitiết máy không đạt được giá trị như mong muốn mà sẽ sai khác đi một lượng nhất định Tùy theođiều kiện làm việc mà cần phải qui định cho thông số kỹ thuật của chi tiết máy một lượng daođộng cho phép T Ai

Tính đổi lẫn chức năng là một nguyên tắc thiết kế và chế tạo để đảm bảo cho các chocác máy và chi tiết máy cùng loại, cùng cỡ có thể thay thế cho nhau mà không cần phải sửa chữahoặc lựa chọn nhưng vẫn đảm bảo mọi yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế

Tuy nhiên, tùy theo khả năng chế tạo và yêu cầu về độ chính xác mà tính đổi lẫn chứcnăng được thỏa mãn theo một trong hai hình thức sau:

- Đổi lẫn hoàn toàn: trong một loạt chi tiết cùng loại, nếu các chi tiết đều thay lắpđược cho nhau, thì loạt đó đạt được tính lắp lẫn hoàn toàn

- Đổi lẫn không hoàn toàn: nếu một số chi tiết trong loạt không thay lắp đượccho nhau thì loạt đó chỉ đạt được tính lắp lẫn không hoàn hoàn toàn

1.2 – Ý nghĩa của tính lắp lẫn:

Tính lắp lẫn có vai trò hết sức quan trọng trong ngành chế tạo máy Hiệu quả của nóđảm bảo sản xuất ra ra những sản phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ đồng thời lại tạo thuậnlợi cho việc sử dụng, sửa chữa và thay thế các phụ tùng hư hỏng Có thể phân tích hiệu quả của

nó ở các mặt như sau:

- Đối với thiết kế: giảm được thời gian và công sức cho quá trình thiết kế Do hìnhdáng và kết cấu và các thông số kỹ thuật của chi tiết máy đã được thống nhất hóa và tiêu chuẩnhóa

- Đối với sản xuất: tính đổi lẫn chức năng là tiền đề kỹ thuật mở đường cho việc pháttriển sản xuất, phân công sản xuất tiến tới chuyên môn hóa sản xuất Nâng cao được năng suất

và chất lượng sản phẩm, hạ giá thành sản phẩm

- Đối với sử dụng:

+ Thuận tiện sửa chữa và thay thế

+ Sản xuất dự trữ chi tiết máy

+ Giảm được thời gian chết của máy do phải chờ đợi chế tạo chi tiết thay thế

2 - Dung sai và sai lệch giới hạn:

2.1 – Kích thước danh nghĩa:

Bảng 1.1 Dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn

Ra15 (R'15 ) (R'20)Ra20 (R5)Ra5

Ra10 (R'10 )

Ra15 (R'15 )

Ra20 (R'20 )

Là kích thước xác định xuất phát từ chức năng của chi tiết sau đó qui tròn về phía lớnhơn theo các giá trị của dãy kích thước tiêu chuẩn.

Ví dụ: Xuất phát từ độ bền chịu lực của trục ta tính được đường kính trục là 29,876

(mm) Theo giá trị của dãy kích thước tiêu chuẩn (bảng 1.1) ta qui tròn được là 30 (mm)

Khi tra bảng 1.1, ta ưu tiên sử dụng dãy 1 (Ra5) trước, rồi mới đến dãy 2 (Ra10), …

Kí hiệu: - Đối với chi tiết trục : d N

- Đối với chi tiết lỗ : D N

Trong chế tạo cơ khí, đơn vị đo kích thước thẳng được dùng là milimét(mm) và quiước thống nhất trên các bản vẽ mà không cần ghi kí hiệu đơn vị “mm” Kích thước danh nghĩađược dùng làm gốc để xác định các sai lệch của kích thước

2.2 – Kích thước thực:

Là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép và được kí hiệu là d th đối

với trục và D th đối với lỗ

Ví dụ: Khi đo kích thước đường kính trục bằng panme có giá trị vạch chia là 0,01

(mm), kết quả đo nhận được là 22,98(mm), thì kích thước thực của trục là dth = 22,98 (mm) vớisai số cho phép là ± 0 , 01mm Nếu dùng dụng cụ đo chính xác hơn thì kích thước nhận được cũng

chính xác hơn

2.3 – Kích thước giới hạn:

Để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy định haikích thước giới hạn:

- Kích thước giới hạn lớn nhất kí hiệu là: dmax (Dmax)

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất kí hiệu là: dmin (Dmin)Kích thước của chi tiết đã chế tạo (kích thước thực) nằm trong phạm vi cho phép ấythì đạt yêu cầu, như vậy chi tiết chế tạo đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoã mãn bấtđẳng thức sau:

max min d d

max min D D

2.4 – Dung sai:

Là phạm vi cho phép của sai số Trị số dung sai bằng hiệu số giữa kích tước giới hạnlớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, hoặc bằng hiệu số giữa sai lệch giới hạn trên và sailệch giới hạn dưới

Dung sai được kí hiệu là : T (Tolerance) và được tính theo công thức sau:

+ Dung sai kích thước trục:

Td = dmax – dminHoặc Td = es – ei+ Dung sai kích thước lỗ:

TD = Dmax – Dmin Hoặc TD = ES – EI

Dung sai luôn có giá trị dương Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm vi cho phép sai sốcàng nhỏ, yêu cầu độ chính xác chế tạo kích thước càng cao Ngược lại nếu trị số dung sai cànglớn thì yêu cầu độ chính xác chế tạo càng thấp Như vậy dung sai đặc trưng cho độ chính xácyêu cầu của kích thứơc hay còn gọi là độ chính xác thiết kế

2.5 – Sai lệch giới hạn:

Hình 1.1 Sơ đồ biễu diễn kích thước giới hạn

Là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa

- Sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích

thước danh nghĩa

Kí hiệu là es (ES) và được tính như sau:

es = dmax - dN

ES = Dmax - DN

- Sai lệch giới hạn dưới: Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích

thước danh nghĩa

Kí hiệu là: ei (EI) và được tính như sau:

ei = dmin – dN

EI = Dmin - DNTrị số sai lệch mang dấu “+” khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước danh nghĩa,mang dấu “-“ khi nhỏ hơn kích thước danh nghĩa và bằng “0” khi chúng bằng kích thước danhnghĩa

Ví dụ 1: Một chi tiết trục có kích thước danh nghĩa dN = 32 (mm), kích thước giới hạnlớn nhất dmax = 32,050 (mm) kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 32,034 (mm) Tính trị số cácsai lệch giới hạn và dung sai

Giải:

Sai lệch giới hạn kích thước trụ được tính theo các công thức:

es = dmax – dN = 32,050 – 32 = 0,050 (mm)

ei = dmin - dN = 32,034 – 32 = 0,034 (mm)Dung sai kích thước trục được tính theo công thức:

Td = dmax – dmin = 32,050 – 32,034 = 0,016 (mm)

Td = es – ei = 0,050 – 0,034 = 0,016 (mm)

Ví dụ 2: Một chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 45 (mm), kích thước giới hạnlớn nhất Dmax = 44,992 (mm) kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 44,967 (mm) Tính trị số cácsai lệch giới hạn và dung sai

Giải:

Sai lệch giới hạn kích thước trục được tính theo các công thức:

ES = Dmax – DN = 44,992 – 45 = - 0,008 (mm)

EI = Dmin - DN = 44,967 – 45 = - 0,033 (mm)Dung sai kích thước trục được tính theo công thức:

TD = Dmax – Dmin = 44,992 – 44,967 = 0,025 (mm)

TD = ES – EI = - 0,008 – (-0,033) = 0,025 (mm)

Ví dụ 3: Biết kích thước danh nghĩa của trục là dN = 28 (mm) và các sai lệch giới hạnlà: es = - 0,020 (mm), ei = - 0,041 (mm) Tính trị số các sai lệch giới hạn và dung sai

Nếu sau khi gia công trục người thợ đo được kích thước thực là dth = 27,976 (mm) thìchi tiết trục có đạt yêu cầu không.

Giải:

Sai lệch giới hạn kích thước trục được tính theo các công thức:

es = dmax – dN dmax = dN + es =28 – (-0,020) = 27,980 (mm)

ei = dmin - dN = dmin = dN + ei = 28 + (-0,041) = 27,059 (mm)Dung sai kích thước trục được tính theo công thức:

Td = es – ei = - 0,020 – (- 0,041) = 0,021 (mm)

* Ta biết chi tiết đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức:

max min d d

d ≤ th ≤ , trong ví dụ này ta có:

dmin = 27,959 (mm)< dth = 27,979 < dmax = 27,980 (mm)Vậy chi tiết trục đã gia công là đạt yêu cầu

Ví dụ 4: Một chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 25 (mm), kích thước giới hạnlớn nhất ES = + 0,053 (mm), EI = + 0,020 (mm)

Tính các kích thước giới hạn và dung sai

Kích thước thực của lỗ sau khi gia công đo được là Dth = 25,015 (mm) Chi tiết lỗ đãgia công có đạt yêu cầu không?

Giải:

Sai lệch giới hạn kích thước trục được tính theo các công thức:

Dmax = DN + ES = 25 + 0,053= 25,053 (mm)Dmin = DN + EI = 25 + 0,020 = 25,020 (mm)Dung sai kích thước trục được tính theo công thức:

TD = ES – EI = 0,053 – 0,020 = 0,033 (mm)

* Ta biết chi tiết đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức:

max min D D

D ≤ th ≤ (*) , trong ví dụ này ta có:

Dth = 25,015 < Dmin = 25,020 tức là không thỏa mãn bất đẳng thức (*) Vậy chi tiết lỗ

đã gia công là không đạt yêu cầu

Ví dụ: Trong lắp ghép giữa trục và lỗ như hình 1.2 thì bề mặt lỗ là bề mặt bao, bề mặt

trục là bề mặt bị bao; hình 1.3, thì bề mặt lỗ và bề mặt rãnh trượt là bề mặt bao, còn bề mặt trục

và bề mặt con trượt là bề mặt bị bao

Hình 1.2: 1 - Lỗ Hình 1.3: 1 - Rãnh trượt

Kích thước bề mặt bao được kí hiệu: D

Kích thước bề mặt bị bao được kí hiệu: d

Kích thước danh nghĩa của lắp ghép chung cho cả bề mặt bao và bị bao:

Hình 1.6 Lắp ghép bánh răng

Trong số các lắp ghép trên thì lắp trơn chiếm phần lớn

Đặc tính của lắp ghép được xác định bởi hiệu số kích thước giữa bề mặt bao và bềmặt bị bao Nếu hiệu số đó có giá trị dương (D – d > 0) thì lắp ghép có độ hở, nếu hiệu số đó cógiá trị âm (D – d < 0) thì lắp ghép có độ dôi

Tuỳ theo sự phân bố miền dung sai của lỗ và trục có thể phân ra lắp ghép có độ hở,

độ dôi và trung gian (theo TCVN 2244 – 77):

3.1 – Lắp ghép có độ hở:

Hình 1.7 Lắp ghép bánh răng

Trong nhóm lắp ghép này kích thước của bề mặt bao (lỗ) luôn luôn lớn hơn kích thước

bề mặt bị bao (trục), đảm bảo lắp ghép luôn có độ hở, hình 1.7 Độ hở đặc trưng cho mức độchính xác theo yêu cầu của lắp ghép

Độ hở của lắp ghép kí hiệu: S và tính như sau: S = D - d

Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ (Dmax, Dmin) và của trục (dmax, dmin), lắpghép có độ hở giới hạn:

* Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax − dmin

* Độ dôi lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin = es - EI

* Độ dôi nhỏ nhất: Nmin = dmin– Dmax = ei - ES

* Độ dơi trung bình:

2

min max N N

Do đĩ mối ghép trung gian cĩ thể cĩ độ hở lớn nhất hoặc độ dơi lớn nhất:

Smax = Dmax – dminNmax = dmax - DminDung sai của mối ghép trung gian: TN = Smax +Nmax= TD + Td

Nếu Smax >Nmax ta cĩ độ hở trung bình:

2

max max N S

S TB = −

Nếu Nmax >Smax ta cĩ độ dơi trung bình:

2

max max S N

N TB = −

4 Hệ thống dung sai

4.1 Hệ thống lỗ cơ bản

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà vị trí của miền dungsai lỗ là cố định, còn muốn được các kiểu lắp có đặc tính khácnhau (lỏng, chặt, trung gian) ta thay đổi vị trí miền dung sai trục

Hình 1.10 Sơ đồ biểu diễn hệ thống lỗ cơ bản

Sai lệch cơ bản của lỗ cơ bản được kí hiệu là H và ứngvới các sai lệch giới hạn sau: {ES T D

EI

H =0+

TD: là trị số dung sai kích thước lỗ cơ bản, được xác địnhtùy thuộc vào cấp chính xác và kích thước danh nghĩa

4.2 - Hệ thống trục cơ bản

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà vị trí của miềndung sai trục là cố định, còn muốn được các kiểu lắp có đặc tínhkhác nhau ta thay đổi vị trí miền dung sai lỗ

Hình 1.11 Sơ đồ biểu diễn hệ thống trục cơ bản

Sai lệch cơ bản của trục cơ bản được kí hiệu là h và

ứng với các sai lệch giới hạn sau:

{ = 0

−

es T

ei d

h

5 Sơ đồ lắp ghép

Để đơn giản và thuận tiện cho tính tốn người ta biểu diễn lắp ghép dưới dạng phân

bố miền dung sai

Dùng hệ trục tọa độ vuơng gĩc với trục tung biểu thị sai lệch của kích thước tính theomicrơmét(µm) (1µm=10−3mm), trục hịanh biểu thị của kích thước danh nghĩa Ứng với vị trí đĩthì sai lệch kích thước bằng 0, nên trục hịanh cịn gọi là đường khơng Sai lệch của kích thướcđược phân bố về hai phía so với kích thước danh nghĩa, sai lệch dương ở phía trên, sai lệch âm ởphía dưới Miền bao gồm giữa hai sai lệch giới hạn là miền dung sai kích thước, được biểu thịbằng hình chữ nhật

Bài tập: Cho lắp ghép cĩ kích thước danh nghĩa: dN = 40 (mm), sai lệch giới hạn các kíchthước:

Lỗ: {ES mm

EI

025 , 0

0 +

=

= Trục: {es mm

mm ei

025 , 0 05 , 0

−

=

−

=

a Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

b xác định đặc tính của lắp ghép và tính trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dơi trực tiếptrên sơ đồ

Giải:

Hình 1.12 Sơ đồ

Tương tự đối với kích thước lỗ, ta vẽ được miền dung sai của chi tiết trục

Đặc tính của lắp ghép được xác định dựa vào vị trí tương quan giữa hai miền dung sai

Ở đây miền dung sai kích thước lỗ TD nằm ở phía trên miền dung sai kích thước trục Td,nghĩa là kích thước lỗ luơn lớn hơn kích thước trục, do vậy lắp ghép luơn cĩ độ hở, đĩ là lắplỏng

Độ hở giới hạn của lắp ghép được xác định trực tiếp trên sơ đồ:

m S

m

75 25

+

= +

=

a Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

b Xác định đặc tính của lắp ghép và tính trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dơi trựctiếp trên sơ đồ

Hình 1.12 Sơ đồ

Tương tự đối với kích thước lỗ, ta vẽ được miền dung sai của chi tiết trục

Đặc tính của lắp ghép được xác định dựa vào vị trí tương quan giữa hai miền dung sai

Ở đây miền dung sai kích thước trục Td nằm ở phía trên miền dung sai kích thước lỗ TD,nghĩa là kích thước lỗ luơn lớn hơn kích thước trục, do vậy lắp ghép luơn cĩ độ dơi, đĩ là lắpchặt

Độ dơi giới hạn của lắp ghép được xác định trực tiếp trên sơ đồ:

m N

m

6011

18 2

+

= +

=

a Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

b Xác định đặc tính của lắp ghép và tính trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dơi trực tiếptrên sơ đồ

Giải:

* Vẽ hệ trục tọa độ vuơng gĩc: trục tung cĩ số đo theo µm, trục hịanh biểu thị cho kíchthước danh nghĩa

Hình 1.13 Sơ đồ

Trục tung lấy một điểm cĩ tung độ +25µm, ứng với sai lệch giới hạn trên của lỗ (ES)

và điểm cĩ tung độ 0 ứng với sai lệch giới hạn dưới của lỗ (EI) Vẽ hình chữ nhật cĩ cạnh đứng

là khõang cách giữa hai sai lệch giới hạn Vậy số đo của cạnh đứng chính là số dung sai kíchthước Hai cạnh nằm ngang của hình chữ nhật ứng với hai vị trí của sai lệch giới hạn, đồng thờicũng là vị trí của kích thước giới hạn của chi tiết lỗ

Tương tự đối với kích thước lỗ, ta vẽ được miền dung sai của chi tiết trục

Ở đây ta thấy miền dung sai kích thước trục Td nằm xen lẫn miền dung sai kích thước

lỗ TD Như vậy kích thước lỗ cĩ thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thước trục, do vậy lắp ghép tạothành cĩ thể cĩ độ hở hoặc độ dơi Đĩ là đặc tính của nhĩm lắp trung gian

Độ dơi giới hạn lớn nhất và độ hở giới hạn lớn nhất của lắp ghép được xác địnhtrực tiếp trên sơ đồ:

m N

m

1823

- Kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết

- Độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của độ hở

03,052

EI

mm ES

mm es

06,0

03,052

Kích thước giới hạn và dung sai được tính :Đối với lỗ:

Dmax = DN + ES = 52+0,03 =52,03 (mm)Dmin = DN + EI = 52+0 = 52 (mm)

TD = ES – EI = 0,03 – 0 = 0,03 (mm)Đối với trục:

dmax = dN+ es = 52+(-0,03) = 51,97 (mm)dmin = dN + ei = 52+(-0,06) = 51,94 (mm)

Td = es – ei = - 0,03 – (0,06) = 0,03 (mm)

Độ hở giới hạn và trung bình được tính:

min max

S = − = 52,03 – 51,94 = 0,09 (mm)

max min

S = − = 52 – 51,97 = 0,03 (mm)

06,02

03,009,02

0

45+

φ , kích thước trục là050

- Độ dôi giới hạn và độ dôi trung bình của kiểu lắp

- Dung sai kích thước lỗ, trục và dung sai độ dôi

025,045

EI

mm ES

φ Trục





+

=

+

=

mm ei

mm es

034,0

050,045

φ

Độ dôi giới hạn:

Nmax = es – EI = 0,050 – 0 = 0,050 (mm)Nmin = ei – ES = 0,050 – 0,034 = 0,009 (mm)

Độ dôi trung bình:

mm N

N

2

009,0050,02

min

=Dung sai kích thước chi tiết:

TD = ES – EI = 0,025 – 0 = 0,025 (mm)

Td = es – ei = 0,050 – 0,034 = 0,016 (mm)Dung sai độ dôi:

TN = TD + Td = 0,025 + 0,016 = 0,041 (mm)Bài tập 3: Cho kiểu lắp trung gian, trong đó kích thước lỗ là 0 , 035

0

82+

φ và kích thướctrục là φ82++00,,045023 , Hãy tính:

- Kích thước giới hạn và dung sai kích thước lỗ và trục

- Tính độ hở, độ dôi giới hạn và độ hở hoặc độ dôi trung bình

- Tính dung sai của lắp ghép

035,082

EI

mm ES

φ Trục





+

=

+

=

mm ei

mm es

023,0

045,082

φ

- Kích thước giới hạn và dung sai

Dmax = DN + ES = 82 + 0,035 = 82,035 (mm) Dmin = DN + EI = 82 + 0 = 82,000 (mm)

TD = ES – EI = +0,035 – 0 =0,035 (mm)dmax = dN + es = 82 + 0,045 = 86,045 (mm)dmin = dN + ei = 82 + 0,023 = 86,023 (mm)

Td = es – ei = 0,045 – 0,023 = 0,022 (mm)

- Độ hở và độ dôi giới hạn lớn nhất:

Smax = Dmax – dmin = 82,035 – 82,023 = 0,012 (mm)

Nmax = dmax – Dmin = 82,045 – 82,000 = 0,45 (mm)

- Trong ví dụ này: Nmax = 0,45(mm) > Smax = 0,012(mm), nên ta tính độ dơi trung bình:

mm S

N

2

012,0045,02

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Thế nào là tính đổi lẫn chức năng? Ý nghĩa của nó đốivới sản xuất và sử dụng

2 Phân biệt các kích thước danh nghĩa, thực và giới hạn?

3 Thế nào là sai lệch giới hạn, cách kí hiệu và phương pháptính?

4 Thế nào là lắp ghép, nhóm lắp ghép và đặc tính củachúng?

5 Trình bày cách biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai lắpghép?

BÀI TẬP

1 Chi tiết trục có kích thước danh nghĩa: dN = 30 (mm), kíchthước giới hạn: dmax = 29,980 (mm) và dmin = 29,959

- Tính sai lệch giới hạn và dung sai kích thước

- Trục gia công xong có kích thước thực là: dth = 29.985, códùng được không tại sao?

2 Chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa: DN = 55 (mm), kích thướcgiới hạn:

- Tính sai lệch giới hạn và dung sai kích thước

- Trục gia công xong có kích thước thực là: dth = 55,025, códùng được không tại sao?

Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước các chi tiếttrong các trường hợp sau:

150++

003 , 0

90++φd/ 0 , 207

120 , 0

100++

046 , 0

150−

079 , 0

46−

068 , 0

124−

φ φ124−0 , 025

2 φ102+0 , 054 0 , 120

207 , 0

102−

020 , 0

66+φ

3 φ58+0 , 030 0 , 072

053 , 0

58+

φ 6 φ120±0 , 0175 φ120−0 , 022

4 Cho lắp ghép trong đó kích thước lỗ là φ56+0 , 030 Tính sai lệchgiới hạn của trục trong các trường hợp sau:

Độ hở giới hạn của lắp ghép là: Smax =56µm,Smin =36µm

Độ dôi giới hạn của lắp ghép là: Nmax =32µm,Nmin =8µm

Độ dôi và độ hở ghép là: Nmax =32µm,Nmin =8µm

Chương 2: DUNG SAI LẮP GHÉP CÁC BỀ

Cấp IT5, IT6 sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác

Cấp IT7, IT8 sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thơng dụng

Cấp IT9, IT11 thường được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn

Cấp IT12÷IT16 thường sử dụng đối với những kích thước chi tiết yêu cầu giacơng thơ

Trị số dung sai ứng với từng cấp chính xác được tính theo cơng thức (2.1) và chỉdẫn cụ thể trong bảng 2.1 đối với kích thước từ 1 ÷ 500 mm

Bảng 2.1 Cơng thức tính trị số dung sai tiêu chuẩn IT=a.i và trị số đơn vị dung sai, i

Công thức tính dung sai tiêu chuẩn

500 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1000i

Trị số đơn vị i Khoảng kích

3 Đ 6 10Đ. 18Đ. 30Đ. Đ 50 80Đ. 120Đ. 180Đ. 250Đ. 315Đ. 400Đ.0,55 0,73 0,9 1,08 1,31 1,56 1,86 2,17 2,52 2,89 3,22 3,54

1.3 Nhiệt độ tiêu chuẩn

1.4 Khoảng kích thước

Trong cùng một cấp chính xác thì trị số dung sai chỉ phụ thuộc vào i tức là phụthuộc vào kích thước, cơng thức (2.2) Nếu quy định dung sai cho tất cả các kích thước thì số giátrị dung sai sẽ rất lớn, bảng giá trị dung sai sẽ phức tạp sử dụng khơng tiện lợi Vì vậy người taphân khoảng kích thước danh nghĩa và mỗi khoảng quy định một trị số dung sai đặc trưng, tínhtheo trị số trung bình của khoảng: D= D1.D2 (D1 và D2 là hai kích thước biên của khoảng)

Đối với kích thước từ 1 ÷ 500mm người ta cĩ thể phân thành 13 đến 25 khoảng

Bảng 2.2 Khoảng kích thước danh nghĩa

Tính bằng milimét

Khoảng kích thước danh nghĩa đến 500

Trên Đến và bao gồm Trên Đến và bao gồm

Hình 2.3 Sơ đồ biểu diễn sai lệch

cơ bản

Để cĩ hàng loạt kiểu lắp thì phải quy định một dãy miền dung sai trục và một dãymiền dung sai lỗ cĩ vị trí khác nhau, tức là cĩ sai lệch cơ bản khác nhau

Xuất phát từ yêu cầu thực tế tiêu chuẩn đã quy định một dãy sai lệch cơ bản của trục

kí hiệu bằng chữ thường: a, b, c, … z, za, zb, zc và một dãy sai lệch cơ bản của lỗ kí hiệu bằngchữ in hoa: A, B, C, … Z, ZA, ZB, ZC Dãy các sai lệch cơ bản đĩ được biểu thị như sau

Hình 2.4 Vị trí các miền dung sai ứng với các sai lệch cơ bản của trục và lỗ

1.6 – Bảng dung sai tiêu chuẩn

Bảng 2.3 Trị số dung sai tiêu chuẩn

2 Cách ghi kích thước cĩ sai lệch giới hạn trên bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp

Trên bản vẽ chi tiết các sai lệch giới hạn được ghi bằngchữ hoặc bằng số theo mm, bên cạnh kích thước danh nghĩa, hình2.5

Hình 2.5 Kí hiệu sai lệch trên bản vẽ

Lắp ghép bao giờ cũng được tạo thành bởi sự phối hợpcủa 2 miền dung sai kích thước lỗ và trục

Cùng kích thước danh nghĩa thì độ lớn của miền dung saiphụ thuộc vào cấp chính xác yêu cầu (bảng 2.3), còn vị trí miềndung sai thì phụ thuộc vào đặc tính yêu cầu của lắp ghép vàđược biểu thị bằng trị số sai lệch cơ bản

Bảng 2.4 Trị số các sai lệch cơ bản của trục, micrômét

danh nghĩa

(mm) dung sai tiêu chuẩnCho mọi cấp

IT

4 đe án IT 7

Đến và bao gồm IT3 và trên IT7

Cho mọi cấp dung sai tiêu chuẩn

2

60

3 0

1

72

3 6

1

85

4 3

1

10 0

5 0

1

11 0

5 6

1

+ 94 158 +

-21 0

12 5

6 2

1

132 252

1, Đối với các bậc dung sai

2.1 Ghi theo kí hiệu

Miền dung sai kích thước được kí hiệu như sau:

Ví dụ 1: H7 - Miền dung sai kích thước lỗ cơ bản

Trong đĩ: + Sai lệch cơ bản là H

+ Cấp chính xác 7

Ví dụ 2: e8 - Miền dung sai kích thước trục

Trong đĩ: + Sai lệch cơ bản là e

+ Cấp chính xác 8Miền dung sai của lắp ghép được kí hiệu dưới dạng phân số, tử số là miền dung saikích thước lỗ, mẫu số là miền dung sai kích thước trục

Ví dụ 3:

7

7

f H

Trong đĩ: + Miền dung sai lỗ cơ bản là H7

+ Miền dung sai trục f7

+ Bằng số:

025 , 0 050 , 0

40−−

+ Đường kính danh nghĩa của trục là 40mm+ Sai lệch giới hạn trên của trục: es = - 0,025mm

+ Sai lệch giới hạn dưới của trục: ei = - 0,050mm

+ Cũng có thể ghi phối hợp, nhưng kí hiệu bằng số được đặt trong dấu ngoặc, thí dụ như ở hình 2.5a

) (

0

+

H

φ

Trường hợp ghi kí hiệu bằng số, nếu trị số sai lệch giới hạn bằng nhau mà ngược dấu thì cho phép ghi “ ± “ trước giá trị sailệch, ví dụ: φ32±0 , 01.

* Ghi kí hiệu lắp ghép: trên bản vẽ lắp kí hiệu lắp ghép được ghi dưới dạng phân số sau kích thước danh nghĩa, ví dụ: trên hình 2.5c ta ghi là:

7

740

f

H

φ trong đó:

- Đường kính danh nghĩa của lắp ghép là 40mm

- Sai lệch giới hạn kích thước lỗ ứng với miền H7

- Sai lệch giới hạn kích thước trục ứng với miềnf7

- Lắp ghép trong hệ lỗ cơ bản, kiểu lắp lỏng H7/f7

Ví dụ: cho lắp ghép trụ trơn có kích thước danh nghĩa là 52

mm, miền dung sai kích thước lỗ H8, miền dung sai kích thước trục là e8 hãy ghi kí hiệu sai lệch, lắp ghép bằng chữ hoặc bằng số trên bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp

nghĩa và miền dung sai, tra bảng 1 (phụ lục 1) ta được trị số sai

lệch giới hạn kích thước lỗ và tra bảng 2 (phụ lục 1) ta được trị sốsai lệch giới hạn kích thước trục

8 e

52 ==−−

φ

Biết trị số các sai lệch giới hạn, ta tiến hành ghi kí hiệu bằng số hoặc ghi phối hợp như hình sau:

Ví dụ 2: cho lắp ghép trụ trơn có kích thước danh nghĩa là 68

mm, miền dung sai kích thước lỗ H7, miền dung sai kích thước trục là n6

a Lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.

b Lắp ghép đã cho thuộc nhóm lắp ghép nào? Xác định độ hở, độ dôi giới hạn của lắp ghép

3 Các bảng dung sai

3.1 Cấu tạo và cách tra bảng

Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn theo TCVN 2245-99 chủ yếu tra bảng 1,2,3,4,5 của phụ lục 1 (phía sau giáo trình)

- Bảng 1: “Sai lệch giới hạn kích thước lỗ đối với kích thước đến 500 mm TCVN 99”

2245-Đối với bảng này ta sẽ dựa vào khoảng kích thước danh nghĩa và kí hiệu các sai lệch cơ bản và cấp chính xác của kích thước chi tiết lỗ Từ đĩ ta cĩ thể biết được sai lệch giới hạn trên

và sai lệch giới hạn dưới của kích thước chi tiết đĩ

- Bảng 2: “Sai lệch giới hạn kích thước trục đối với kích thước đến 500 mm TCVN 99”

2245-Đối với bảng này ta sẽ dựa vào khoảng kích thước danh nghĩa và kí hiệu các sai lệch cơ bản và cấp chính xác của kích thước chi tiết trục Từ đĩ ta cĩ thể biết được sai lệch giới hạn trên

và sai lệch giới hạn dưới của kích thước chi tiết đĩ

- Bảng 3: “Độ hở giới hạn của các lắp ghép lỏng cĩ kích thước từ 1 đến 500mm (TCVN 2244-99 và TCVN 2245-99)”

Từ độ hở nhỏ nhất yêu cầu và độ hở lớn nhất yêu cầu ta dựa vào kích thước danh nghĩa của chi tiết ta cĩ thể lựa chọn các kiểu lắp ghép theo tiêu chuẩn

- Bảng 4: “Độ dơi giới hạn của các lắp ghép chặt cĩ kích thước từ 1 đến 500mm (TCVN 2244-99 và TCVN 2245-99)”

Từ độ dơi nhỏ nhất yêu cầu và độ dơi lớn nhất yêu cầu ta dựa vào kích thước danh nghĩa của chi tiết ta cĩ thể lựa chọn các kiểu lắp ghép theo tiêu chuẩn

- Bảng 5: “Độ dơi giới hạn của các lắp ghép trung gian cĩ kích thước từ 1 đến 500mm (TCVN 2244-99 và TCVN 2245-99)”

Từ độ dơi lớn nhất yêu cầu và độ hở lớn nhất yêu cầu ta dựa vào kích thước danh nghĩa của chi tiết ta cĩ thể lựa chọn các kiểu lắp ghép theo tiêu chuẩn

6

7

h g

s j

a Hãy lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắpghép.

b Lắp ghép đã cho thuộc nhóm lắp ghép nào? Xácđịnh độ hở, độ dôi giới hạn của chúng

BT2 Với các đặc tính yêu cầu của lắp ghép cho trong bảng sau:

a Chọn kiểu lắp cho từng trường hợp

b Xác định sai lệch giới hạn kích thước lỗ và trục

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn TCVN2244-99 quyđịnh bao nhiêu cấp chính xác và kí hiệu chúng như thế nào

2 Thế nào là hệ thống lắp ghép lỗ cơ bản và trục cơ bản

3 Sai lệch cơ bản là gì? TCVN2244-99 qui định dãy các sai lệch cơbản như thế nào?

Chương 3: CÁCH SỬ DỤNG CÁC HÌNH THỨC LẮP GHÉP

1 Lắp ghép có độ dôi

1.1 Kí hiệu và cơng dụng

Chúng được sử dụng đối với các mối ghép cố địnhkhông tháo, không có chi tiết kẹp chặt phụ như then, vít, …… Độdôi của lắp ghép đủ đảm bảo truyền mômen xoắn

H

sử dụng đối với các mối ghéptruyền mômen xoắn nhỏ, mối ghép có thành mỏng không chophép biến dạng lớn

Kiểu lắp:

6

7 , 6

7

s

H r

H

là kiểu lắp có độ dôi vừa phải,khoảng (0,0002÷0,0006)dN Chúng được sử dụng đối với các mốighép chịu tải trọng nặng nhưng có chi tiết kẹp chặt phụ

Kiểu lắp:

8

8 , 7

7

u

H u

H

là kiểu lắp có độ dôi lớn, khoảng(0,001÷0,002)dN chúng được sử dụng đối với các mối ghéptruyền tải nặng, không có các chi tiết kẹp chặt phụ

1.2 Chọn kiểu lắp ghép cĩ độ dơi

Cho lắp ghép trụ trơn có kích thước danh nghĩa 68 (mm),độ dôi yêu cầu là Nmaxyc =51µm, Nminyc =2µm

- Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép

- Xác định sai lệch giới hạn kích thước lỗ và trục

Giải:

- Dựa vào bảng giá trị độ dôi giới hạn của các kiểulắp chặt tiêu chuẩn ta tra được hai kiểu lắp tiêu chuẩn là 6

768

p

H

φvà 6

768

h

P

φ

, cả hai kiểu lắp đều sử dụng ưu tiên Ở đây ta chọn

kiểu lắp trong hệ lỗ cơ bản: 6

768

p

H

φ

- Sai lệch giới hạn kích thước lỗ và trục tra theo bảng 1và 2 (phụ lục 1)Lỗ {ES m

326

87,7

8,6

7

h

H h

H h

H

các kiểu lắp này có độ hở nhỏ,đặc biệt độ hở nhỏ nhất bằng 0 Chúng sử dụng đối vớimối ghép động

Kiểu lắp: 6

7,6

7

h

G g

7

h

F f

H

Các kiểu này có độ hở rung bình, đủđảm bảo trục quay tự do trong ổ trượt, có bôi trơn mỡ hoặcdầu

Kiểu lắp: 8

8,7

7

e

H e

H

các kiểu lắp này có độ hở lớn, độhở đảm bảo trục quay tự do với chế độ làm việc nặng: tảitrọng lớn, tốc độ lớn, nhiệt độ cao

Kiểu lắp: 9

8 , 9

9

d

H d

H

các kiểu lắp này có độ hở lớn, chophép bồi thường sai lệch lớn về vị trí bề mặt lắp ghép vàbiến dạng nhiệt

1.2 Chọn kiểu lắp ghép cĩ độ hở

Cho lắp ghép trụ trơn có kích thước danh nghĩa 35(mm),độ hở yêu cầu là Smaxyc =50µm, Sminyc =9µm

- Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép

- Xác định sai lệch giới hạn kích thước lỗ và trục

Giải:

* Dựa vào bảng giá trị độ hở giới hạn của lắp ghéplỏng Ta tiến hành tra ra kiểu lắp tiêu chuẩn như sau: Dựavào kích thước danh nghĩa và độ hở yêu cầu ta tra ra:

{ 35 7/ 6

6/735

g H h G

φ φ

++

Trước hết ta chọn kiểu lắp sử dụng ưu tiên (có đóngkhung) Trường hợp cả 2 kiểu lắp đều sử dụng ưu tiên thì tachọn kiểu lắp trong hệ lỗ cơ bản

Theo ví dụ này ta chọn kiểu lắp φ35H7/g6.

Sai lệch giới hạn kích tước lỗ và trục tra theo bảng 1và 2 (phụ lục 1)

Lỗ φ 35 H 7 {ES=+25µm Trục {es m

m ei

256

3 Lắp ghép trung gian:

3.1 Kí hiệu và cơng dụng

Người ta thường sử dụng các mối ghép trung gian đốivới các mối ghép cố định nhưng chi tiết cần tháo lắp dễdàng và đảm bảo định tâm tốt

Kiểu lắp: 6

7 , 6

9

h

Js j

H

s khi thực hiện kiểu lắp này thườngnhận được độ hở lớn hơn độ dôi Độ dôi không lớn nêntháo lắp dễ dàng chỉ cần lực nhẹ và cũng không truyềnđược mômen xoắn

Kiểu lắp: 6

7 , 6

7

h

K k

H

Đay là kiểu lắp trung gian được sửdụng phổ biến nhất Thực hiện lắp ghép theo kiểu nàythường nhận được độ dôi hơn là độ hở

Kiểu lắp: 6

7 , 6

7

h

N n

H

là lắp ghép bền chắc nhất trong cáckiểu lắp trung gian Khi thực hiện lắp ghép thực tế khôngxuất hiện độ hở Độ dôi tương đối lớn nên khi tháo cầnlực lớn thường phải sử dụng máy ép

3.2 Chọn kiểu lắp ghép trung gian

Cho lắp ghép trụ trơn có kích thước danh nghĩa 92 (mm),độ dôi yêu cầu là Nmaxyc =25µm, Smaxyc =32µm

- Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép

- Xác định sai lệch giới hạn kích thước lỗ, trục và biểudiễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

Giải:

Dựa vào bảng giá trị độ dôi giới hạn của các kiểulắp chặt tiêu chuẩn, bảng 5 (phụ lục 1), ta tra được hai kiểulắp tiêu chuẩn là 6

792

h

K

φCần chú ý: khi tra bảng thì độ hở được coi là độ dôicó giá trị âm (để tránh nhầm lẫn) Vậy Smaxyc =32µm được coilà Nminyc =−32µm và chúng ta tra bảng theo cặp giá trị:

m N

µµ

2532

max min

k

H

φ

.Sai lệch giới hạn kích tước lỗ và trục tra theo bảng 1và 2 (phụ lục 1):

36

Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép được biểudiễn như hình sau:

Chương 4: DUNG SAI HÌNH DẠNG VÀ VỊ

TRÍ CỦA CÁC BỀ MẶT,

NHÁM BỀ MẶT

1 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công:

1.1 Khái niệm về độ chính xác gia công cơ khí:

1.2 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công

2 Sai số về kích thước

3 Sai số về hình dạng và vị trí giữa các bề mặt của chi tiết gia công:

Trong quá trình gia công, không chỉ kích thước mà hình dạngvà vị trí bề mặt cũng bị sai lệch đi, chẳng hạn khi ta tiện chi tiếttrục mà bàn máy mang dao dịch chuyển theo phương không songsong với đường tâm trục chính máy tiện thì trục sẽ bị côn Biếndạng đàn hồi do kẹp chặt chi tiết lỗ làm cho lỗ khi gia công xong

bị méo, hình 3.1

Hình 3.1 Biến dạng do kẹp chặt trên mâm cặp ba vấu

a/ Phôi để gia công lỗ c/ Lỗ sau khi gia công

b/ Phôi kẹp trên máy bị biến dạng d/ Sản phẩm

tháo ra khỏi máy

Khi phay một tấm phẳng đặt trên bàn máy, nếu bàn máychuyển động theo phương không song song với mặt bàn máy thìmặt phẳng sau khi phay sẽ không song song với mặt đáy của nó.Khi khoan lỗ, nếu mũi khoan dịch chuyển theo hướng (S) khôngvuông góc với bàn máy thì lỗ sau khi khoan sẽ nghiêng so vớimặt đáy chi tiết (mặt chuẩn), hình 3.2

Dưới đây ta khảo sát các dạng sai lệch hình dạng và vị tríbề mặt:

3.1 – Sai lệch về hình dạng

a Sai lệch hình dạng bề mặt trụ

Đối với chi tiết trụ trơn thì sai lệch được xét theo haiphương:

* Sai lệch prôfin theo phương ngang (mặt cắt ngang) bao

gồm các dạng:

+ Sai lệch độ tròn: là khỏang cách lớn nhất ∆ từcác điểm của prôfin thực đến vòng tròn áp

+ Sai lệch độ ôvan: là sai lệch độ tròn mà prôfinthực là hình ôvan

+ Độ phân cạnh: là sai lệch độ tròn mà prôfin thựclà hình nhiều cạnh

Hình 3.2 Hướng mũi khoan nghiêng so với mặt bàn máy

Hình 3.3 Sai lệch độ tròn Hình 3.4 Sai lệch độ ôvan Hình 3.5

Sai lệch độ phân cạnh

Hình 3.6 Sai lệch prôfin theo

mặt cắt dọc Hình 3.7 Sai lệch prôfin độ

côn

Hình 3.8 Sai lệch prôfin độ phình Hình 3.9 Sai lệch prôfin độ thắt

* Sai lệch prôfin mặt cắt dọc: là khoảng cách lớn nhất

)2

+ Độ phình: là sai lệch prôfin theo mặt cắt dọc mà cácđường sinh không thẳng và các đường kính tăng từ mép biênđến giữa mặt cắt, hình 3.8

+ Độ thắt: là sai lệch prôfin theo mặt cắt dọc mà cácđường sinh không thẳng và đường kính giảm từ mép biên đếngiữa mặt cắt, hình 3.9

Khi đánh giá tổng hợp sai lệch hình dạng bề mặt trụ trơnngười ta dùng chỉ tiêu "sai lệch độ trụ": là khoảng cách lớnnhất ∆ từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ áp, trong giớihạn phần chuẩn hình 3.10

Hình 3.10 Sai lệch độ

b Sai lệch hình dạng phẳng

Đối với sai lệch bề mặt phẳng thì sai lệch hình dạng baogồm:

- Sai lệch độ phẳng: là khoảng cách lớn nhất ∆ từ cácđiểm của bề mặt thực tới mặt phẳng áp, trong giới hạncủa phần chuẩn (L), (hình 3.11)

- Sai lệch độ thẳng: là khoảng cách lớn nhất ∆ từ cácđiểm của bề mặt thực tới đường thẳng áp, trong giới hạncủa phần chuẩn (L), (hình 3.12)

Đối với những mặt phẳng hẹp và dài thì sai lệch độphẳng được đặc trưng bằng chính sai lệch độ thẳng theo chiều dàichi tiết

3.2 – Sai lệch vị trí bề mặt

Các chi tiết máy là những vật thể được giới hạn bởicác mặt phẳng, trụ, cầu, … Các bề mặt ấy phải có vị trí tươngquan chính xác thì mới đảm bảo được đúng chức năng chi tiết.Chẳng hạn mặt đo của mỏ cặp phải vuông góc với thân thướccặp thì mới đảm bảo chức năng đo của nó Trong quá trình giacông, do tác động của sai số gia công mà vị trí tương quan giữa

các bề mặt chi tiết bị sai lệch đi Sai lệch đó thường có cácdạng sau:

- Sai lệch về độ song song của mặt phẳng: là hiệu ∆khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa các mặt phẳng áp,

trong giới hạn chiều dài chuẩn, (Hình 3.13)

- Sai lệch về độ song song các đường tâm: là tổng hình

học ∆ các sai lệch về độ song song các hình chiếu của đườngtâm lên hai mặt phẳng vuông góc, một trong hai mặt phẳng này

là mặt phẳng chung của đường tâm, (Hình 3.14).

Hình 3.13 Hình 3.14

- Sai lệch về độ vuông góc của các mặt phẳng: là sai

lệch góc giữa các mặt phẳng so với góc vuông, biểu thị bằng

đơn vị dài ∆ trên chiềi dài phần chuẩn, (hình 3.15).

- Sai lệch về độ vuông góc của mặt phẳng hoặc đườngtâm đối với đường tâm: là sai lệch góc giữa mặt phẳng hoặcđường tâm và đường tâm chuẩn so với góc vuông, biểu thịbằng đơn vị dài ∆ trên chiều dài của phần chuẩn, (hình 3.16).

Hình 3.15 Hình 3.16

- Sai lệch về độ đồng tâm đối vối đường tâm bề mặtchuẩn: là khoảng cách lớn nhất ∆ giữa đường tâm của bề mặtquay được khảo sát và đường tâm của bề mặt chuẩn, trên

chiều dài phần chuẩn, hình 3.17

- Sai lệch về độ đối xứng đối với phần tử chuẩn: làkhoảng cách lớn nhất ∆ giữa mặt phẳng đối xứng của phần tửđược khảo sát và mặt phẳng đối xứng của phần tử chuẩn,

trong giới hạn của phần chuẩn, hình 3.18.

Hình 3.17 Hình 3.18

- Sai lệch về độ giao nhau của các đường tâm: là khoảngcách nhỏ nhất ∆ giữa các đường tâm giao nhau danh nghĩa, hình 3.19

- Độ đảo hướng kính: là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏnhất ∆, từ các điểm trên prôfin thực của bề mặt quay đếnđường tâm chuẩn, trong mặt cắt vuông góc với đường tâm

Sai lệch hình dạng

Sai lệch độphẳng

Sai lệch độthẳng

Sai lệch độ trụSai lệch độ trònSai lệch prôfinmặt cắt dọc

Sai lệch

vị trí bề mặt

Sai lệch độ songsong

Sai lệch độ giaotrục

Sai lệch độ đồngtrục

Sai lệch độ giaotrục

Sai lệch độ đốixứng

Sai lệch về vị tríSai lệch độ đảo

Ví dụ: Cho chi tiết trục có kích thước là φ32h7, dung sai độtròn là 0,01 mm, dung sai của sai lệch prôfin mặt cắt dọc là 0,01

mm Hãy ghi kí hiệu sai lệch và dung sai trên bản vẽ

Giải:

Vẽ chi tiết trục như hình 3.22

Trước hết ghi kí hiệu sai lệch và dung sai kích thước Kéodài đường ghi kích thước rồi vẽ 1 hình chữ nhật gồm 2 ô: một ôghi kí hiệu dạng sai lệch, ô còn lại ghi trị số dung sai Ví dụ trênhình 3.22 dấu hiệu “o”, “=” chỉ sai lệch đô tròn và sai lệch prôfinmặt cắt dọc của bề mặt φ32h7 Trị số dung sai của chúng là 0,01mm

Ví dụ: Cho chi tiết lỗ như hình 3.23 kích thước của hai lỗ là7

20G

φ và φ50H7, lỗ φ50H7 được chọn làm chuẩn và kí hiệu là A sailệch độ tròn và prôfin mặt cắt dọc của lỗ A không được vượtquá 0,01 mm sai lệch độ song song đường tâm lỗ φ20G7 so vớiđường tâm lỗ φ50H7 không vượt quá 0,1mm Hãy ghi kí hiệu sailệch và dung sai trên bản vẽ

Giải:

Vẽ chi tiết lỗ như hình 3.23 Trước hết phải ghi kí hiệu sailệch và dung sai kích thước

Kí hiệu sai lệch hình dạng được ghi tương tự như ví dụ 3.1

Đối với sai lệch vị trí thì hình chữ nhật được chia thành 3 ô

Ô thứ 1 và thứ 2 cũng ghi dấu hiệu sai lệch và trị số dung sai vịtrí, còn ô thứ 3 ghi yếu tố chuẩn như biểu thị trên hình 3.23 ởđây yếu tố chuẩn là mặt lỗ A (φ50H7) và được kí hiệu như trênbản vẽ hình 3.23

Một số ví dụ về kí hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vị tríbề mặt trên bản vẽ được chỉ dẫn trong bảng 3.2

3.4 - Xác định dung sai hình dạng và vị trí khi thiết kế

Theo TCVN384-93 thì dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được qui định tùy thuộc vào cấp chính xác của chúng Tiêu chuẩn quy định 16 cấp chính xác hình dạng và vtbm và kí hiệu theo mức chínhxác giảm dần là:1, 2, …16 Giá trị dung sai ứng với các cấp chínhxác khác nhau được chỉ dẫn trong các bảng 6 ÷ 9, phụ lục 2 Muốn

xác định trị số dung sai hình dạng và vị trí khi thiết kế các chi tiết,trước hết phải chọn cấp chính xác Cấp chính xác hình dạng và vịtrí bề mặt thường được chọn dựa vào phương pháp gia công bề mặt, ví dụ bề mặt sau mài tinh có thể đạt cấp chính xác 5 hoặc

6 về hình dạng và vị trí bề mặt Sau khi chọn được cấp chính xác rồi dựa vào kích thước danh nghĩa tra trị số dung sai theo các bảng tiêu chuẩn, bảng 6÷9 (phụ lục 2)

Đối với bề mặt trụ trơn thì chọn cấp chính xác hình dạng có thể dựa vào quan hệ giữa cấp chính xác hình dạng và cấp chính xác kích thước như chỉ dẫn trong bảng 3.3 theo quan hệ này thì ngoài cấp chính xác kích thước , cấp chính xác hình dạng còn được chọn tùy thuộc vào độ chính xác hình học tương đối có 4 mức: thường, hơi cao, cao, đặc biệt cao Chọn mức nào là tùy thuộc vào chức năng quan trọng của từng chi tiết

Ví dụ 1: Cho chi tiết trục như hình

- Xác định dung sai độ tròn và prôfin mặt cắt dọc của haibề mặt ngõng trụcφ30k6

- Xác định dung sai độ đảo hướng kính của mặt φ50k7 so với 2mặt ngõng trục

- Ghi kí hiệu sai lệch dung sai hình dạng và vị trí trên bản vẽ

Giải:

- Trước hết ta phải chọn cấp chính xác: theo bảng 3.3 ta chọn cấp chính xác hình dạng của hai bề mặt φ30k6 là cấp 6, ứng

với yêu cầu độ chính xác hình học tương đối là bình thường Cấp chính xác vị trí của bề mặt φ50k7 cũng có thể chọn là cấp 6.

- Theo bảng 7 (phụ lục 2) ứng với cấp chính xác 6 và kích thước danh nghĩa là 30mm ta tra dung sai độ tròn và dung sai prôfinmặt cắt dọc là 0,006mm

- Theo bảng 9 (phụ lục 2), ứng với cấp chính xác 65 và kích thước danh nghĩa 50mm ta tra dung sai độ đảo hướng kính là

0,02mm

- Sai lệch và dung sai hình dạng, vị trí bề mặt được ghi kí hiệu trên bản vẽ như ở hình 3.24 Ở đây yếu tố chuẩn là hai bề mặt ngõng trục A, B

Ví dụ 2: cho chi tiết như hình 3.25

- Xác định dung sai độ phẳng của mặt A

- Xác định dung sai độ song song của mặt lỗ φ20H8 và dung sai độ vuông góc của mặt lỗ φ30H9 đối với mặt A.

- Ghi kí hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bản vẽ biết rằng dung sai hình dạng và vị trí của chi tiết ở cấp chính xác 8

Giải:

- Với cấp chính xác 8 và kích thước danh nghĩa là 165mm (kích thước lớn nhất tại mặt A), tra bảng 6 (phụ lục 2) ta được trị số dung sai độ phẳng là 0,03mm

- Cũng tương tự như trên, tra bảng 8 (phụ lục 2) ta được dung sai độ song song cuar mặt φ20H8 và độ vuông góc của mặt φ30H9đối với mặt chuẩn A là 0,05mm

- Sai lệch và dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được ghi kí hiệu trên bản vẽ như trên hình 3.25

4 – NHÁM BỀ MẶT

4.1 Bản chất nhám bề mặt

Bề mặt chi tiết sau khi gia công xong không bằng phẳngmột các lý tưởng mà có những mấp mô Những mấp mô nàylà kết quả của quá trình biến dạng dẻo của bề mặt chi tiết khi

cắt gọt lớp kim loại, là vết lưỡi cắt để lại trên bề mặt gia công,là ảnh hưởng của chấn động khi cắt và của nhiều nguyênnhân khác nữa Tuy vậy, không phải toàn bộ những mấp môtrên bề mặt đều thuộc về nhám bề mặt, mà nó là tập hợpnhững mấp mô có bước tương đối nhỏ và được xét trong giớihạn chiều dài chuẩn L (chiều dài của phần bề mặt được chọnđể đo nhám)

Trên hình là hình ảnh phóng đại của prôfin bề mặt sau khigia công Trên đó có các loại mấp mô khác nhau:

- Những mấp mô có tỉ số: ≤50

h

p

(trong đó: p: bướcmấp mô và h: chiều cao mấp mô) thì thuộc về nhám bề mặt,mấp mô có chiều cao h3 trên hình vẽ

- Những mấp mô mà 50< ≤1000

…) bề mặt chi tiết làm việc trượt tương đối với nhau nên khinhám càng lớn thì càng khó đảm bảo hình thành màng dầu bôitrơn bề mặt, dễ dẫn đến trạng thái làm việc nửa ướt, thậm chícả ma sát khô, do đó giảm thấp hiệu suất làm việc, tăng nhiệtđộ làm việc Bề mặt làm việc bị mòn nhanh giảm thời hạn sửdụng chi tiết

Đối với các mối ghép có độ dôi lớn, khi ép hai chitiết vào nhau thì nhám bị san phẳng, nhám càng lớn thì sanphẳng càng lớn, độ dôi lắp ghép càng giảm do đó giảm độbền chắc của mối ghép

Đối với những chi tiết làm việc ở trạng thái chịu tảichu kì và tải trọng động thì nhám là nhân tố tập trung ứng suấtdễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ bền mỏi của chi tiết

Nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, khả năngchống lại sự ăn mòn càng tốt, bề mặt chi tiết càng lâu bị gỉ

4.2 Chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt

Để đánh giá nhám bề mặt người ta dùng các yếu tốhình học của nhám làm chỉ tiêu Các chỉ tiêu này được xác

định trong phạm vi chiều dài chuẩn l và được tính toán so vớiđường trung bình m-m của prôfin bề mặt.

Theo theo TCVN 2511-1995 các thông số nhám gồm có:

1 Sai lệch trung bình số học Ra

Là trị số trung bình của khỏang cách từ các điểmtrên đường nhấp nhô đến đường trung bình

)(1

F F

=

2 Chiều cao mấp mô prôfin theo mười điểm Rz

Là giá trị trung bình của khoảng cách từ 5 đỉnh caonhất đến 5 đáy thấp nhất của nhấp nhô bề mặt tính trong phạm

vi chiều dài chuẩn L

5

)

()

(H1 H3 H9 H2 H4 H10

3 Chiều cao lớn nhất của prôfin Rmaxlà chiều cao toàn phầncủa prôfin

Rmax= Ypmax + Yvmax

4 Bước trung bình các mấp mô prôfin – Sm:

Giá trị trung bình bước mấp mô của prôfin theo đỉnh trong khoảng chiều dài chuẩn

5 Bước trung bình mấp mô prôfin theo đỉnh – S: Giá trị trung bình bước mấp mô của prôfin theo đỉnh trong khoảng chiều dài chuẩn

6 Chiều dài tựa tương đối của prôfin – tp: Tỷ số giữa chiều dài tựa prôfin và chiều dài chuẩn

biL

1

tp n

1 i

Để đánh giá nhám người ta thường sử dụng một trong hai thông số:

+ Sai lệch số học trung bình prôfin – Ra+ Chiều cao mấp mô prôfin theo mười điểm RzTrong sản xuất cho phép đánh giá nhám bề mặt bằng

một trong hai thông số trên

Trong thực tế thiết kế, việc chọn chỉ tiêu nào (Ra hoặc Rz) là tùy thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu của bề mặt Chỉ tiêu Ra được sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép