bao gồm lý thuyêt và bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp
1 Nguyễn đức hát - l-u văn bồng Hiệu đính PGS-TSKH Phan bá bài tập dung sai F học viện kỹ thuật quân sự Hà nội năm 2000 2Lời nói đầu Cuốn sách Bài tập dung sai bao gồm các dạng bài tập mẫu và những đề bài tập điển hình nhằm vận dụng những lý thuyết đã học trong môn học dung sai và đo l-ờng trong cơ khí tại HVKTQS. Trong đó bao gồm phần lớn những bài tập về tính toán độ chính xác hình học các chi tiết vũ khí, trang bị kỹ thuật. Sách dùng chủ yếu cho học viên bậc đại học ngành cơ khí của HVKTQS. Những ng-ời làm công tác thiết kế, chế tạo; Cán bộ giảng dạy; cũng nh- sinh viên dại học và cao đẳng chuyên ngành cơ khí cũng có thể tham khảo Nội dung cuốn sách bao gồm hai phần Bài tập điển hình cho các ch-ơng Ch-ơng I. Những khái niệm cơ bản về kích th-ớc - sai lệch , dung sai và lắp phép Ch-ơng II. Sai số gia công chi tiết Ch-ơng III. Dung sai lắp ghép các bề mặt trơn Ch-ơng IV. Dung sai mối ghép ren hệ mét Ch-ơng V. Dung sai truyền động bánh răng Ch-ơng VI. Giải chuỗi kích th-ớc Mỗi ch-ơng đều có phần tóm tắt về lý thuyết (giúp cho học viên tr-ớc khi làm bài tập ôn lại phần đã học trên lớp) và phần bài tập áp dụng Bài tập tổng hợp So với cuốn sách H-ớng dẫn bài tập cơ sở tính đổi lẫn trong chế tạo máy in năm 1984 lần biên soạn này tác giả đã bổ xung một số nội dung bài 3tập cho phù hợp với đối t-ợng chính là học viên HVKTQS cũng nh- yêu cầu chuẩn hoá của Bộ giáo dục và Đào tạo. Các tiêu chuẩn Việt nam mới nhất về dung sai hình học của các chi tiết máy đã đ-ợc sử dụng thay thế cho các tiêu chuẩn t-ơng ứng tr-ớc đây. Do khuôn khổ cuốn sách có hạn và viết theo ch-ơng trình môn học nên có những phần đ-ợc bỏ qua nh- thiết kế Calíp kiểm tra các chi tiết ren, then hoa và đo l-ờng. Tuy đã có cố gắng, song không tránh khỏi còn có sai sót. Rất mong đ-ợc sự góp ý phê bình. Mọi ý kiến xin gứi về địa chỉ Bộ môn Chế tạo máy- Học viện kỹ thuật quân sự. Chúng tôi chân thành cảm ơn PGS-TSKH Phan Bá, PGS-TS Lê Văn Chiểu và các đồng nghiệp trong bộ môn Chế tạo máy HVKTQS đã có nhiều đóng góp quý báu trong quá trình biên soạn và chuần bị xuất bản tài liệu này Các tác giả 4 Bài tập điển hình cho các ch-ơng Ch-ơng I. Những khái niệm cơ bản về kích th-ớc - sai lệch - dung sai - lắp ghép 1.1. Kích th-ớc - sai lệch - dung sai. 1.1.1. Kích th-ớc : Kích th-ớc là một đại l-ợng đặc tr-ng cho độ lớn về khoảng cách (dài, góc) Giữa các vị trí t-ơng quan của bề mặt, đ-ờng, điểm của một hay nhiều chi tiết. Kích th-ớc bao gồm (bảng 1-1) Bảng 1-1. Các loại kích th-ớc Ký hiệu Thứ tự Tên gọi Đối với lỗ (chi tiết bao) Đối với trục (chi tiết bị bao) 1 Kích th-ớc danh nghĩa D d 2 Kích th-ớc thực Dt dt Dmax dmax 3 Kích th-ớc giới hạn: - Lớn nhất - Nhỏ nhất Dmin dmin Để loạt chi tiết gia công đảm bảo tính đổi lẫn chức năng thì kích th-ớc thực của các chi tiết thuộc loạt phải thoả mãn điều kiện. * Điều kiện chi tiết đạt chính phẩm: Đối với lỗ : Dmin Dt Dmax Đối với trục : dmin dt dmax 5Hình 1-1.Lắp ghép giữa trục và ỗ 1.1.2. Sai lệch giới hạn: (Viết tắt SLGH) SLGH là hiệu đại số giữa kích th-ớc giới hạn và kích th-ớc danh nghĩa. Sai lệch giới hạn bao gồm (bảng 1-2) Bảng 1-2 . Các loại sai lệch ghiới hạn Ký hiệu T.T Tên gọi Đối với lỗ Đối với trục Công thức tính 1 Sai lệch giới hạn trên ES ES = Dmax - D es es = dmax - d 2 Sai lệch giới hạn d-ới EI EI = Dmin - D ei ei = dmin - d 1.1.3. Dung sai kích th-ớc: Ký hiệu: -Dung sai: T 6-Dung sai lỗ (chi tiết bao): TD -Dung sai trục (chi tiết bị bao): Td Công thức tính: -Lỗ (chi tiết bao): TD = Dmax - Dmin = ES - EI (1-1) -Trục (chi tiết bị bao): Td = dmax - dmin = es - ei (1-2) 1.2. Lắp ghép. Bảng 1-3. Các nhóm lắp ghép Thứ tự Tên gọi Đại l-ợng đặc tr-ng và ký hiệu Công thức tính - Độ hở lớn nhất Smax Smax = Dmax - dmin - Độ hở nhỏ nhất Smin Smin = Dmin - dmax - Độ hở trung bình Stb Stb = Smax Smin2 1 Nhóm lắp ghép có độ hở - Dung sai độ hở TS TS = Smax - Smin = TD + Td - Độ dôi lớn nhất Nmax Nmax = dmax - Dmin - Độ dôi nhỏ nhất Nmin Nmin = dmin - Dmax - Độ dôi trung bình Ntb Ntb = 2N minmaxN 2 Nhóm lắp ghép có độ dôi - Dung sai độ dôi TN TN = Nmax - Nmin = TD + Td - Độ dôi lớn nhất Nmax Nmax = dmax - Dmin - Độ hở lớn nhất Smax Smax = Dmax - dmin 3 Nhóm lắp ghép trung gian -Dung sai của mối lắp TNS TNS = Nmax + Smax = TD + Td Tính chất lắp ghép đ-ợc xác định bởi hiệu số giữa kích th-ớc lỗ và kích th-ớc trục. 7Nếu Dt - d t > 0 ta có lắp ghép có độ hở - Ký hiệu độ hở là S: S = Dt - dt > 0 Nếu dt - Dt > 0 ta có lắp ghép có độ dôi - Ký hiệu độ dôi là N: N = dt - Dt > 0 Tuỳ thuộc t-ơng quan giữa kích th-ớc giới hạn của lỗ và trục, lắp ghép chia thành ba nhóm (bảng 1-3). 1.3. Sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép. Khi biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai - Th-ờng chọn trục hoành (trong hệ toạ độ Đề các) làm đ-ờng 0-0, t-ơng ứng với kích th-ớc danh nghĩa. Kích th-ớc danh nghĩa đ-ợc chọn làm gốc để xác định kích th-ớc giới hạn và sai lêch giới hạn. - Biểu diễn sự phân bố các sai lệch kích th-ớc so với kích th-ớc danh nghĩa (trục tung) theo tỉ lệ hợp lý. Ví dụ: Vẽ sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép có: Kích th-ớc danh nghĩa: D = d = 20 mm Sai lệch giới hạn: ES = + 0,021 mm; EI = 0 es = - 0,065 mm; ei = - 0,086 mm Bài giải: Dựa vào sơ đồ phân bố dung sai Hình 1-1, chúng ta xác định đ-ợc tính chất lắp ghép và các đại l-ợng đặc tr-ng của chúng. Smax = 20,021 - 19,914 = 0,107 mm Smin = 20,000 - 19,935 = 0,065 mm Stb = ( 0,107 + 0,065 ) / 2 = 0,086 mm TS = Smax - Smin = 0,107 - 0,065 = 0,042 mm 80D=d=20mm-0,086Td-0,0650,021TD Hình 1-1. Sơ đồ phân bố dung sai. Bài tập số 1 1.1. Xác định kích th-ớc đ-ờng kính danh nghĩa của chốt (hình 1-2a) nếu kích th-ớc tính toán theo điều kiện làm việc nh- trong bảng 1-4.a và lỗ bạc (Hình 1-2b) nếu kích th-ớc tính toán theo điều kiện làm việc nh- trong bảng 1-4.b H-ớng dẫn: Dựa theo dãy kích th-ớc -u tiên (bảng 1 I ) Bảng 1-4a. Ph-ơng án Kích th-ớc (mm) 1 2 3 4 5 d 9,7 13 19,5 25,5 31 9 Hình 1-2 Bảng 1-4b. Ph-ơng án Kích th-ớc (mm) 1 2 3 4 5 D 7,6 9,8 16 19 33,7 1.2. Kích th-ớc của các chi tiết có đạt yêu cầu không, nếu kích th-ớc danh nghĩa, sai lệch và kích th-ớc thực nh- bảng 1-5. Bảng 1-5. Ph-ơng án 1 2 3 4 5 Kích th-ớc danh nghĩa (mm) 10 16 25 32 60 Sai lệch giới hạn trên (mm) - 0,280 + 0,043 + 0,106 + 0,085 - 0,100 Sai lệch giới hạn d-ới (mm) - 0,370 - 0 0,073 + 0,060 - 0,290 a) b) 10Kích th-ớc thực (mm) 9,628 16,037 25,109 32,078 60,015 1.3. Cho kích th-ớc danh nghĩa và sai lệch giới hạn kích th-ớc lỗ và trục nh- bảng 1-6, yêu cầu: - Lập sơ đồ phân bố khoảng dung sai kích th-ớc của lắp ghép (với tỉ lệ xích: 1mm ứng với 1m). - Xác định các kích th-ớc giới hạn của chi tiết. - Xác định các đại l-ợng đặc tr-ng của lắp ghép. Bảng 1-6. Sai lệch giới hạn (mm) Ph-ơng án Kích th-ớc danh nghĩa (mm) ES EI es ei 1 20 + 0,021 0 - 0,006 - 0,017 2 30 + 0,006 - 0,015 0 - 0,013 3 40 + 0,039 0 + 0,008 - 0,008 4 35 + 0,064 + 0,025 + 0,099 + 0,060 5 45 + 0,062 0 + 0,027 + 0,002 1.4. Với các số liệu đã cho trong bảng 1-7. - Lập sơ đồ phân bố khoảng dung sai kích th-ớc lắp ghép (với tỉ lệ xích: 1mm ứng với 1 m). - Xác định các sai lệch giới hạn kích th-ớc. [...]... mặt thuộc loại nào - Quyết định cấp chính xác (bảng 2-8 2-9a) - Xác định giá trị sai lệch cho phép (bảng 2-21và 2-22 theo TCVN 384- 1993) - Ghi giá trị sai lệch cho phép lên bản vẽ theo TCVN 5906- 95 Bảng 2-16 Ký hiệu dung sai hình dáng và vị trí trên bản vẽ TCVN 5906-95 Các đặc tr-ng cần ghi dung sai Độ thẳng Dung sai Độ phẳng hình dáng Độ tròn Độ trụ profin của đ-ờng profin mặt 36 Kí hiệu ... tâm phân bố bằng x3 (điểm ứng với trung tâm dung sai) : x3 = x1 + x2 = 2 3ú + 1,65ú =0,877 2 x3 = 17,55 m Trung tâm phân bố dịch chuyển về phía sai lệch d-ơng một khoảng: T = 17,55 m 2 Bài tập số 2 2.1 Xác định số l-ợng chi tiết (Theo %) có sai lệch kích th-ớc nằm trong giới hạn 2 và xác định giá trị giới hạn đó theo mm so với trung tâm phân bố nếu sai số ngẫu nhiên tuân theo luật Gauss, các kích... đạt tính đổi lẫn là 6 T và trung tâm phân bố trùng với trung tâm dung sai Sự dịch chuyển trung tâm phân bố so với trung tâm dung sai là do ảnh h-ởng của sai số hệ thống Độ dịch chuyển đó đ-ợc xác định bằng đại l-ợng T (hình 2-3) và đ-ợc tính theo công thức: 2 14 T = dtb -(d + ) 2 (2-4) x Hình 2-3 Trong đó: - Toạ độ trung tâm dung sai tính từ kích th-ớc danh nghĩa - Hệ số phân bố t-ơng đối giữa... xác định sai lệch và dung sai của kích th-ớc Cho biết: d = 180 mm; es = 0; = 20 m 2.5 Xác định độ dịch chuyển cho phép của trung tâm phân bố để loạt kích th-ớc lỗ D = 50 mm chỉ đ-ợc phép phế phẩm sửa đ-ợc là 2% nếu = 6 m khoảng dung sai cần phải phân bố nh- thế nào để khi lắp nó với loạt trục 50 00,00 đ-ợc lắp ghép có độ hở nhỏ nhất Smin = 30 m , 02 2.6 Cho loạt kích th-ớc bao: D = 100 mm; Sai lệch... chọn cụ thể sai số hình dạng và vị trí bề mặt Ghi chú: 1- Cấp chính xác hình dạng trong khung nét đậm -u tiên sử dụng 2- Chữ số ghi trong các ô biểu thị tỉ lệ % giữa dung sai hình dạng so vói dung sai kích th-ớc (lấy theo bán kính) ứng với đ-ờng kính danh nghĩa từ 30 180 mm Nếu khoảng đ-ờng kính nhỏ hơn 30 mm thì tỉ lệ trên giảm đi, khoảng đ-ờng kính > 180 mm thì tỉ lệ trên tăng lên 3- Sai lệch hình... thấp; thô công Bài tập số 3 3.1 Xác định trị số sai lệch giới hạn và ghi chúng lên bản vẽ chi tiết các sai lệch giới hạn: độ thẳng, độ phẳng, độ song song giữa hai mặt A và B của chi tiết hình 2-8 khi chúng có kích th-ớc danh nghĩa và cấp chính xác hình dạng nh- bảng 2-10 Bảng 2-10 Ph-ơng án 32 1 2 3 4 5 Kích th-ớc L(mm) 6 50 100 2 30 Cấp chính xác 1 2 3 4 9 Hình 2-8 3.2 Xác định trị số dung sai và ghi... luật phân bố chuẩn và trung tâm phân bố trùng với trung tâm dung sai Bài giải: Từ sơ đồ phân bố dung sai (hình 2-5a) chúng ta thấy chỉ có những chi tiết trục có kích th-ớc nằm trong khoảng 40,025 mm 40,034 mm khi lắp + 0 025 với mọi lỗ ệ40 0 đảm bảo chắc chắn có độ dôi Xác định số chi tiết trong khoảng đó theo công thức (2-2) - Xác định sai lệch x1, x2 của các kích th-ớc 40,025 mm và 40,034 mm so... tâm phân bố để xác suất phế phẩm chỉ đ-ợc 4% (trong đó số sửa đ-ợc 3%) 21 - Tính trị số dung sai và sai lệch cho phép của loạt chi tiết 2.7 Xác định khả năng xuất hiện khe hở và độ dôi đối với các kiểu lắp cho trong bảng 2.4, nếu kích th-ớc trục và lỗ tuân theo luật Gauss, trung tâm phân bố trùng với trung tâm dung sai Bảng 2-4 Ph-ơng án 1 2 3 4 5 Kích th-ớc lỗ (mm) 30 0, 021 60 0, 030 100 0, 035... xác định số l-ợng chi tiết trục có kích th-ớc với sai số trong khoảng (x1 + x2) nh- bảng 2-5, khi chúng đ-ợc gia công trên máy tiện Rơvonve với các kết quả thống kê nh- bảng 2-6 Xác định trị số dung sai kích th-ớc để đạt tính đổi lẫn hoàn toàn 23 Xác định số l-ợng phế phẩm nếu chi tiết trục có kích th-ớc 12h7 và trung tâm phân bố trùng trung tâm dung sai H-ớng dẫn : - Xác định ' (theo trang 9[I]) -... tiết có kích th-ớc có sai số trong khoảng (x1 + x2) theo (2-2) và bảng tích phân Laplass - Xác định số l-ợng chi tiết có kích th-ớc với sai số trong khoảng [x1x2] So sánh trị số T với 6 và tính l-ợng phế phẩm (nếu có) 2.2 Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt - Sai số hình dạng và vị trí bề mặt là những đại l-ợng ngẫu nhiên Để nghiên cứu chúng ng-ời ta dùng xác suất - thống kê - Sai số độ lệch tâm của . bài tập dung sai F học viện kỹ thuật quân sự Hà nội năm 2000 2Lời nói đầu Cuốn sách Bài tập dung sai bao gồm các dạng bài tập . học viên tr-ớc khi làm bài tập ôn lại phần đã học trên lớp) và phần bài tập áp dụng Bài tập tổng hợp So với cuốn sách H-ớng dẫn bài tập cơ sở tính đổi lẫn