Giáo trình dung sai lắp ghép

Giáo trình đầy đủ môn dung sai lắp ghép

M C L C

Trang

1- Gi i thi u

Ch ng 1: Nh ng v n đ c b n trong Dung sai L p ghép

2.1.1 Quy đ nh v dung sai kích th c

2.1.2 Mi n dung sai và sai l ch c b n

2.2.1 H th ng l , h th ng tr c 2.2.2 Ki u l p u tiên

Ch ng 4: Dung sai các l p ghép đi n hình

4.1 Dung sai l p ghép then b ng, then bán nguy t

4.2 Dung sai l p ghép then hoa

4.3 Dung sai l p ghép l n

4.4 Dung sai l p ghép ren

4.5 Dung sai truy n đ ng bánh r ng

4.5.1 Sai s gia công bánh r ng

5.1.4 Gi i bài toán ngh ch theo đ i l n ch c n ng không hoàn toàn

5.1.5 Gi i bài toán ngh ch theo ph ng pháp tính xác su t

BÀI M U I- Gi i thi u

c khí Môn h c trang b cho sinh viên ki n th c c b n đ thi t k các chi ti t máy, các m i ghép và thi t l p các b n v c khí

ph n và đi m chuyên c n Hình th c thi t lu n i m chuyên c n đ c đánh giá qua vi c hoàn thành các bài t p trong quá trình h c và th i gian có m t trên l p c a sinh viên

li u [1])

Trình bày khái ni m sai s gia công và dung sai Nh ng nguyên nhân

ch y u d n đ n có sai s trong quá trình gia công c t g t Áp d ng lý thuy t

đ c ph ng pháp gia công hi u qu nh t, ho c có th đ a ra ph ng án đi u

khe h , ki u l p ch t, ki u l p l ng, ki u l p trung gian

ti t máy

x ng, đ đ o m t đ u, đ đ o h ng kính Sai l ch ch t l ng b m t, đ

và cách bi u di n các sai l ch, giá tr cho phép c a sai l ch trên b n v k thu t

T p trung nghiên c u m i ghép then b ng, m i ghép then hoa, m i ghép

sai truy n đ ng bánh r ng Nguyên nhân d n đ n các sai s , các thông s đánh

và cách bi u di n dung sai truy n đ ng bánh r ng trên b n v

chi ti t máy, đ m b o thu n l i cho vi c gia công Thi t l p các chu i kích

II- M t s ký hi u th ng dùng trong môn h c Dung sai L p ghép

CH NG 1

1.1 Kích th c

- Sai s khi gia công chi ti t máy:

các nguyên nhân sau:

Ví d : c n gia công 100 chi ti t tr c có

- Ngoài ra, kích th c còn đ c phân thành nh ng lo i sau:

Khi thi t k , đ đ m b o cho chi ti t máy có đ kh n ng làm vi c,

nh n:

dmax = d + es

dmin = d + ei

IT = es - ei

es g i là giá tr sai l ch trên cho phép

không n m trong mi n dung sai IT, s có ph ph m N u mi n phân b 6σ quá

b o không có ph ph m, và giá gia công r ), khi mà 6σ = IT và mi n phân b

Bi u di n ki u l p, mi n dung sai c a kích th c tr c, c a kích th c l

l ch

Nmax = dmax - Dmin = es - EI

Nmin = dmim - Dmax = ei - ES

Smax = Dmax - dmin = ES - ei

Smin = Dmim - dmax = EI - es

C n c vào yêu c u làm vi c c a

m i ghép, khi thi t k chúng ta ph i ch n

đ dôi ho c khe h n m trong gi i h n

cho phép

1.3 Tính đ i l n ch c n ng

lo t chi ti t tr c B l p v i lo t chi ti t l A có Smax ≤ [Smax] và Smin ≥ [Smin] Có ngh a là ta l y b t c chi ti t tr c nào trong lo t A l p v i m t chi ti t trong

lo t B đ u đ c m i ghép tho mãn yêu c u Ta nói các chi ti t máy trong lo t

mà v n đ m b o ch c n ng làm vi c

n u thay th m t chi ti t tr c khác l p vào b c đang có, có th nh n đ c m t

cách h p lý, đ chi ti t máy tho mãn tính đ i l n ch c n ng

- Trong s n xu t hàng lo t, n u m i chi ti t c a lo t đ u đ t tính đ i l n ch c

m t s chi ti t trong lo t không đ t tính đ i l n ch c n ng, thì lo t chi ti t đó

đ t tính đ i l n ch c n ng không hoàn toàn

Hình 1.7: Mi n dung sai c a kích

th c tr c, kích th c l

Sai l ch c a kích th c l

Sai l ch c a kích th c truc

CH NG 2

DUNG SAI L P GHÉP TR TR N

2.1 Dung sai kích th c

2.1.1 Quy đ nh v dung sai kích th c

đ c ch n theo B ng 4.2 trang 24 tài li u [1] Theo B ng 4.2, ng v i m i c p

sai c a l (Hình 2.2) Mu n có m i ghép l ng ta ph i b trí mi n dung sai c a

TCVN quy đ nh 27 cách b trí mi n dung sai (so v i kích th c danh

Tr s c a các sai l ch c b n c a tr c đ c cho trong B ng 4.3 trang 27; tr s c a các sai l ch c b n c a l đ c cho trong B ng 4.4 trang 29 tài

li u [1]

2.1.3 Dung sai c a kích th c

đ c ghi trên b n v nh sau (Hình 2.5):

50++

028 , 0

150+−

130±

v i d u ±

Φ n50 7 (++00,,042017) ; 230h8 (-0,072)

B ng 2 trang 138 tài li u [1]

theo yêu c u Song đ thu n ti n

đ c TCVN quy đ nh Các ki u l p tiêu

4.5 trang 32 tài li u [1] Các ki u l p tiêu

không u tiên trong tiêu chu n; n u c ng

7

e H

B ng 2- 1: i chi u tiêu chu n TCVN 2245-77 v i tiêu chu n l p ghép c

Mi m dung sai c a tr c cho kích th c t 1 mm đ n 500 mm

TCVN

c

TCVN 2245-77

TCVN

c

TCVN 2245-77

TCVN

c

TCVN 2245-77

TCVN c TCVN

2245-77 T4 1

jS5 h5 g5 f6 n6 m6

T2 T1 L1 = B L2 L3 L4 L5 L6 T4 3

k6

j S 6 h6 g6 f7 e8 d8 c8 n7

T3 3

T2 3

T1 3

L13 = B3 L33 L1 4 = B 4

L3 4

L5 4

L1 5 = B 5

m7 k7

j S 7 h7 f8 h8, h9 f9, e9 d9

L1 8 = B 8

L1 9 = B 9

L1 10 =B 10

h11 d11 b11, c11 a11, b11 h12 b12 h14 h15 h16

Trong nhi u tài li u thi t k , c ng nh trong các t p b n v chi ti t máy,

Ví d :

- Ki u l p ch t C1, C2, C3, C4,

- Ki u l p l ng L1, L2, L3, L4, L5, L6

trong tiêu chu n m i, cách ghi ki u l p đ c quy đ nh khác v i tiêu chu n c

trên B ng 2-1 và B ng 2-2 ghi s chuy n đ i t tiêu chu n c sang tiêu chu n

Mi m dung sai c a l cho kích th c t 1 mm đ n 500 mm

TCVN

c

TCVN 2245-77

TCVN

c

TCVN 2245-77

TCVN

c

TCVN 2245-77

TCVN

c

TCVN 2245-77 T4 1

J S 6 H6 G6 F7 N7 M7

T2 T1 L1 = A L2 L3 L4 L5 T4 3 T3 3

K7

J S 7 H7 G7 F7, F8 E8 D8 N8 M8

L1 6 = A 6

L3 6

K8

J S 8 H8 H8, H9 F9, E9 D9, F10 H10 H11 D11

CH NG 3 DUNG SAI CÁC Y U T HÌNH H C

3.1 Sai l ch hình d ng và v trí t ng đ i c a các b m t

c ng có sai l ch so v i lý thuy t

Nguyên nhân có các sai l ch trên c ng do h th ng công ngh MDGC

bi n d ng, do máy không chính xác, l c c t không n đ nh, nhi t đ thay đ i,

3.1.1 Bi u di n dung sai hình d ng và v trí t ng đ i trên b n v

ghi trên b n v nh Hình 3.1

nh t ghi ký hi u d ng sai l ch, ô th hai ghi giá tr sai l ch l n nh t cho phép:

hi u là " ", giá tr sai l ch ghi trên b n v có đ n v là mm

- Dung sai đ ph ng, tính cho m t ph ng đ c gi i h n b i m t đ ng

tr c c a m t tr , đ c ký hi u là " ", giá tr sai l ch ghi trên b n v có

đ n v là mm

- Dung sai đ tr , tính cho m t tr có đ dài nh t đ nh, đ c ký hi u là

" ", giá tr c a sai l ch ghi trên b n v là mm

nh t ghi ký hi u d ng sai l ch, ô th hai ghi giá tr sai l ch l n nh t cho phép,

đ i g m có:

- Dung sai đ song song, quy đ nh đ song song gi a 2 m t ph ng,

đ ng tâm v i m t ph ng, gi a 2 đ ng tâm v i nhau, đ c ký hi u là

"// ", giá tr sai l ch đ song song ghi trên b n v có đ n v là mm

- Dung sai đ vuông góc, quy đ nh đ vuông góc gi a hai m t ph ng

v i nhau, gi a hai đ ng tâm v i nhau, gi a đ ng tâm v i m t ph ng,

v là mm

- Dung sai đ đ ng tâm, quy đ nh s l ch đ ng tâm cho phép c a hai

đ ng tâm ghi trên b n v có đ n v là mm

x ng th c c a hai ph n t có chung m t đ i x ng, ký hi u là " ", giá

- Dung sai đ c t nhau, quy đ nh kho ng cách nhau cho phép gi a hai

đ ng tâm c a hai m t tr , theo danh ngh a nó ph i c t nhau, ký hi u là

" ", giá tr ghi trên b n v là mm

ghi trên b n v có đ n v là mm

đ ng biên c a m t đ u; ký hi u là " ", giá tr ghi trên b n v có đ n

v là mm

3.1.2 Ch n giá tr dung sai hình d ng và v trí t ng đ i

Nh ng m p mô này là do l p b m t b bi n d ng d o khi c t g t, là do

công, vv

Theo tiêu chu n c c a Vi t Nam (và tiêu

đ c ký hi u ∇1 đ n ∇14 - hoa 1 đ n hoa 14 (Hình

3.3)

Theo quy đ nh m i c a Vi t Nam TCVN

µm

đo b ng µm Là trung bình s h c các giá tr tuy t đ i

2,1 Rz15

C p đ nhám c a b m t chi ti t máy c ng đ c ch n t ng ng v i

CH NG 4 DUNG SAI CÁC L P GHÉP I N HÌNH

4.1 Dung sai l p ghép then b ng, then bán nguy t

r ng, bánh vít, bánh đai, đ a xích, kh p n i trên tr c

M i ghép then b ng trên tr c bao g m hai m i ghép tr tr n: M i ghép

gi a then v i rãnh trên tr c và m i ghép gi a then v i rãnh trên b c (Hình 4.1)

ch n theo B ng 4.11 trang 39 tài li u [1]

Dung sai chi u r ng b c a then dùng ki u h9

Dung sai chi u r ng b c a rãnh trên tr c

- Khi chi u dài then l n (l > 2d), then nên l p v i b c theo ki u D10/h9

theo ki u N9/h9 và l p v i b c theo ki u D10/h9

B ng 2 Ph l c 1 trang 133, 138 tài li u [1]

4.2 Dung sai l p ghép then hoa

M i ghép tr c then hoa v i b c then hoa th c hi n l p ghép theo hai

(Hình 4.2)

L p ghép then hoa có th th c hi n nh sau:

b

Hình 4.1: M i ghép then b ng

- L p theo y u t kích th c d và b khi làm đ ng tâm theo d

tâm theo b

trong TCVN 2324-1978 Khi thi t k m i

ghép có th ch n mi n dung sai theo ch d n

trên B ng 4.12 và B ng 4.13 trang 41 tài

Ghi ký hi u l p ghép then hoa trên b n v :

D d

d1

Hình 4.2: M i ghép then hoa

b

Sai l ch c a

D, c p chính xác 0, µm

B ng 4.1: Sai l ch gi i h n c a kích th c l n

4.3 Dung sai l p ghép l n

tiêu chu n hóa cao, đ c ch t o trong nhà máy chuyên môn hóa Dung sai

gia công đúng theo tiêu chu n

Khi thi t k chúng ta ch tính ch n ki u , c l n và c p chính xác c a

Tuy nhiên, khi l p ghép l n v i tr c và g i đ , th ng m t trong hai

đ ng kính trong d c a Giá tr dung sai kích th c D, và d đ c ghi trên

cho vòng trong và vòng ngoài c a

4.4 Dung sai l p ghép ren

M i ghép ren g m có chi ti t bu lông

ti t di n ren tam giác

Tu theo yêu c u s d ng, m i ghép

ki u l p l p l ng, ho c ki u l p trung gian

M t ren là b m t xo n vít, đ chính xác t o hình c a nó do ba thông s

đ m b o đ chính xác c a m i ghép ren

ch n theo B ng 7.1 trang 91 tài li u [1]

Sai l ch c b n, mi n dung sai c a m i ghép ren theo ki u l p l ng

đ c ch n theo B ng 7.2 và B ng 7.3 trang 91 tài li u [1]

Sai l ch c b n, mi n dung sai c a m i ghép ren theo ki u l p

Sai l ch c b n, mi n dung sai c a m i ghép ren theo ki u l p ch t

đ c ch n theo B ng 7.6 và B ng 7.7 trang 93 tài li u [1]

4.5 Dung sai truy n đ ng bánh r ng

4.5.1 Sai s gia công bánh r ng

trong quá trình n kh p các m t r ng ti p xúc t t v i nhau, không x y ra chèn

ép nhau Th c t khi gia công bánh r ng, có nhi u y u t làm sai l ch hình

t t

Các sai s khi gia công bánh r ng đ c chia thành b n lo i:

kính, biên d ng th c t g n tâm quay ho c xa tâm quay h n so v i v trí

lý thuy t

bánh r ng Các sai s này g n li n v i phôi và bàn máy mang phôi ch

t o bánh r ng Sai s t n s th p đ c ký hi u b ng ch F

n trong quá trình b truy n làm vi c

- đ o h ng tâm c a vành r ng Fr, là s thay đ i l n nh t kho ng cách t tâm quay đ n đ ng chia c a r ng, sau m t vòng quay

bánh r ng sau m t vòng quay, khi nó n kh p v i bánh r ng m u chính xác

bánh r ng m u chính xác n kh p khít v i nhau, khi quay bánh r ng đo

đi m t vòng

bánh r ng)

công và d ng c c t r ng (dao phay r ng)

ti p xúc thông qua các thông s :

M c đ h m t bên đ c đánh giá qua đ h m t bên Jn Jnđ c đo trên

ki m tra m c đ chính xác ch t o bánh r ng ta dùng m t b thông

đ ng h c, n kh p êm, ti p xúc và đ h m t bên (xem B ngg 8.1 trang 102 tài li u [1]) Vi c ch n b thông s nào là tu thu c vào c p chính xác c a bánh r ng và đi u ki n s n xu t, ki m tra c a c s s n xu t B thông s

đ c ch n c n k t h p sao cho vi c ki m tra là đ n gi n nh t, s d ng c s

chính xác đ ng h c, n kh p êm, ti p xúc, v i c p 1 là chính xác cao nh t

m t bên c a r ng, ký hi u x, y, z, a, b, c, d, h Trong đó c p x có dung sai l n

nh t và c p h có dung sai nh nh t

làm vi c c th c a b truy n, và nh ng yêu c u v truy n đ ng Xác đ nh c p chính xác có th b ng tính toán ho c d a theo kinh nghi m, theo các b ng ch

d n (B ng 8.2 trang 105 tài li u [1]) Các đ chính xác c a truy n đ ng bánh

r ng có th ch n các c p khác nhau Theo kinh nghi m: c p chính xác n

kh p êm cao h n không quá 2 c p và th p h n không quá 1 c p so v i c p

c p so v i c p chính xác n kh p êm

4.5.3 Ghi ký hi u c p chính xác và d ng khe h m t bên trên b n v

Tr ng h p đ c bi t, n u c p chính xác c a ba đ chính xác nh nhau, thì ch c n ghi m t ch s (ví d 8 Ba TCVN 1067-1984) N u c p chính xác

c a d ng khe h c nh bên trùng v i d ng khe h thì không ph i ghi ch in

trong chu i thu c m t chi ti t

trong chu i thu c các chi ti t khác nhau

trong m i ghép

chu i song song v i nhau

+ Chu i m t ph ng: Các khâu trong chu i

không song v i nhau, nh ng n m trong

cùng m t m t ph ng (Hình 5.2)

+ Chu i không gian: Các khâu trong chu i

không song v i nhau, và n m trong các m t ph ng khác nhau

quy t đ nh và không ph thu c vào các khâu khác Các khâu thành ph n đ c

các khâu thành ph n Trong m i chu i ch có m t khâu khép kín, đ c ký hi u

là AΣ

+ Bài toán thu n: Cho kích th c và sai l ch gi i h n c a các khâu thành

h n c a khâu t ng, tính sai l ch gi i h n c a các khâu thành ph n

5.1.2 Gi i bài toán thu n

=

m n

i i

1

β

- Dung sai c a khâu khép kín b ng t ng dung sai c a các khâu thành ph n:

m n

mi β β

5.1.3 Gi i bài toán ngh ch theo đ i l n ch c n ng hoàn toàn

đ n gi n ta xét chu i đ ng, có m+n khâu thành ph n, và m t khâu

- Tính am: T công th c TΣ = ∑+

=

n m

i i

j j

- Tra sai l ch gi i h n c a các khâu t ng theo sai l ch c b n ki u H, sai l ch

Tk = TΣ - ∑+ −

= 1

1

n m

i i

i

1

1 1

E

esk = emk + Tk/2

eik = emk - Tk/2

ph n quá nh , khó kh n cho vi c gia công, t ng giá thành gia công Lúc đó

5.1.4 Gi i bài toán ngh ch theo đ i l n ch c n ng không hoàn toàn

ph n cho d gia công, h giá thành s n ph m Chúng ta có th dùng m t trong

(5.6)

ph m th ng đ c kh ng ch d i 5% L ng dung sai m r ng thêm đ c tính theo xác su t

c n ph i thay th chi ti t máy b h ng

Dung sai c a các khâu thành ph n khác đ c ch n theo đ chính xác và kh

máy ph c t p

ba ho c b n l n Sau đó m i khâu đ c chia thành các nhóm t ng ng v i s

l n t ng dung sai Ví d t ng 3 l n, thi ta chia làm 3 nhóm Khi l p ghép, ph i

qu n các nhóm

5.1.5 Gi i bài toán ngh ch theo ph ng pháp tính xác su t

không V i lý lu n nh v y, ta có th m r ng dung sai c a m i khâu thành

T T

1

2 2

hay

(5.7)

=

Σ = m n

i i

T T

1 2

∑+

=

Σ = m n

i i

a T

i i

i

1 2

công th c (5.6) Có ngh a là đ chính xác c a kích th c gi m đi, dung sai

5.2 Ghi kích th c cho b n v c khí

đi u ki n c ng Ta thi t l p b n v l p các b ph n máy, v tách riêng t ng chi

máy

làm vi c và d dàng cho quá trình gia công ch t o chi ti t máy

5.2.1 Nh ng nguyên t c ch y u c n đ m b o khi ghi kích th c

- T t c các kích th c đ u ph i có sai l ch trên và sai l ch d i cho phép

- S khâu trong m t chu i càng ít, càng t t

m t khâu tham gia, càng ít càng t t

chu n càng t t Chu n thi t k nên trùng v i chu n công ngh

này phù h p v i d ng s n xu t nh , th c hi n trên các máy v n n ng

s khâu Trong khi đó nh ng kích th c c n đ chính xác cao, có dung sai

này đ c dùng nhi u trong th c t s n xu t