Bài giảng dung sai lắp ghép

Ai là kích thước của khâu thứ i trong chuỗi kích thước d là kích thước danh nghĩa của khâu dạng trục D là kích thước danh nghĩa của khâu dạng lỗ ei là sai lệch giới hạn dưới của kích thư

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BÀI GIẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP

Biên soạn: ThS Nguyễn Thái Dương

ĐÀ NẴNG - 2019

Trang 2

NGUYỄN THÁI DƯƠNG 1

MỤC LỤC

BÀI MỞ ĐẦU 4

I GIỚI THIỆU 4

II MỘT SỐ KÝ HIỆU THƯỜNG DÙNG TRONG MÔN DUNG SAI LẮP GHÉP 5

CHƯƠNG 1 6

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 6

I KHÁI NIỆM VỀ SAI SỐ GIA CÔNG 6

II KHÁI NIỆM VỀ TÍNH ĐỔI LẪN CHỨC NĂNG 6

II.1 Bản chất của tính đỗi lẫn chức năng 6

II.2 Ý nghĩa của tính đỗi lẫn chức năng 7

III CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 7

III.1 Kích thước 7

III.2 Sai lệch giới hạn 9

II.3 Dung sai 10

II.4 Lắp ghép 10

II.5 Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép 13

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 14

CHƯƠNG 2 15

DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN 15

I HỆ THỐNG DUNG SAI 15

II HỆ THỐNG LẮP GHÉP 16

II.1 Quy luật hệ thống lỗ cơ bản 17

II.2 Quy luật hệ thống trục cơ bản 17

II.3 Sai lệch cơ bản 18

II.4 Lắp ghép tiêu chuẩn 20

III GHI KÝ HIỆU SAI LÊCH VÀ LẮP GHÉP TRÊN BẢN VẼ 21

III.1 Đối với bản vẽ chi tiết 21

III.2 Đối với bản vẽ lắp 22

IV PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA CÁC LẮP GHÉP TIÊU CHUẨN 23

IV.1 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp lỏng 23

IV.2 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp trung gian 24

IV.3 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp chặt 24

CHƯƠNG 3 26

Trang 3

SAI LỆCH HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ – NHÁM BỀ MẶT 26

I SAI LỆCH VÀ DUNG SAI HÌNH DẠNG 26

I.1 Khái niệm chung 26

I.2 Sai lệch hình dạng bề mặt phẳng 26

I.3 Sai lệch hình dạng bề mặt trụ 27

II SAI LỆCH VÀ DUNG SAI VỊ TRÍ CÁC BỀ MẶT 29

II.1 Sai lệch độ song song của mặt phẳng 29

II.2 Sai lệch độ vuông góc của mặt phẳng 30

II.3 Sai lệch độ đồng tâm 30

II.4 Sai lệch độ đối xứng 30

II.5 Sai lệch độ đảo mặt đầu 31

II.6 Sai lệch độ đảo hướng kính 31

III CÁCH GHI KÝ HIỆU TRÊN BẢN VẼ 31

IV XÁC ĐỊNH DUNG SAI HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ BỀ MẶT 33

V NHÁM BỀ MẶT 34

V.1 Bản chất nhám bề mặt 34

V.2 Các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt 35

V.3 Xác định giá trị thông số cho phép của nhám bề mặt 35

V.4 Ghi ký hiệu thông số nhám bề mặt trên bản vẽ 36

CHƯƠNG 4 39

DUNG SAI KÍCH THƯỚC VÀ LẮP GHÉP 39

CÁC MỐI GHÉP THÔNG DỤNG 39

I DUNG SAI LẮP GHÉP REN HỆ MÉT 39

I.1 Các thông số kích thước cơ bản 39

I.2 Ảnh hưởng sai số các yếu tố đến tính đổi lẫn của ren 40

I.3 Cấp chính xác chế tạo ren 40

I.4 Lắp ghép ren hệ Mét 41

II DUNG SAI LẮP GHÉP CỦA CÁC CHI TIẾT LẮP VỚI Ổ LĂN 43

II.1 Cấp chính xác chế tạo kích thước ổ lăn 44

II.2 Đặc tính lắp ghép ổ 44

II.3 Chọn kiểu lắp 45

III DUNG SAI LẮP GHÉP THEN 47

III.1 Kích thước lắp ghép 48

III.2 Chọn kiểu lắp 48

Trang 4

IV DUNG SAI LẮP GHÉP THEN HOA 49

IV.1 Dung sai lắp ghép then hoa răng chữ nhật 50

IV.2 Ghi ký hiệu lắp ghép then hoa trên bản vẽ 53

V DUNG SAI TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 54

V.1 Các thông số kích thước cơ bản của truyền động bánh răng 55

V.2 Các yêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng 55

V.3 Đánh giá mức chính xác của truyền động bánh răng 56

CHƯƠNG 5 63

CHUỖI KÍCH THƯỚC 63

I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 63

I.1 Chuỗi kích thước 63

I.2 Khâu 64

II GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC 64

II.1 Bài toán thuận 64

II.2 Bài toán nghịch 65

III GHI KÍCH THƯỚC CHO BẢN VẼ CHI TIẾT 71

III.1 Yêu cầu và nguyên tắc ghi kích thước 71

III.2 Chọn phương án ghi kích thước chiều dài cho chi tiết 73

PHỤ LỤC 1 – DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN 76

PHỤ LỤC 2 – DUNG SAI HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ BỀ MẶT – NHÁM BỀ MẶT 96

PHỤ LỤC 3 – DUNG SAI KÍCH THƯỚC VÀ LẮP GHÉP CÁC MỐI GHÉP THÔNG DỤNG 101

Trang 5

BÀI MỞ ĐẦU

Dung sai lắp ghép là môn học cơ sở trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí Môn học trang bị cho sinh viên kiến thức cơ bản để thiết kế các chi tiết máy, các mối ghép và cuối cùng là thiết lập bản vẽ cơ khí

Trong ngành cơ khí, nhiệm vụ quan trọng trong quá trình thiết kế các sản phẩm mới hay hoàn thiện lại các sản phẩm cũ chính lá chuẩn bị tốt các bản vẽ thiết kế và công nghệ, nhằm tạo khả năng đảm bảo tính công nghệ cần thiết và chất lượng cao của sản phẩm Để giải quyết công việc đó, các nhà thiết kế cần phải nắm vững nguyên tắc cơ bản để lựa chọn dung sai cho các thông số hình học chi tiết và lắp ghép cho các mối ghép tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam đã ban hành, và đó chính là nội dung của môn học này

Nội dung của môn học được trình bày trong 05 chương:

Chương 1: Các khái niệm cơ bản về dung sai và lắp ghép

Giới thiệu bản chất và ý nghĩa của tính đỗi lẫn chức năng của chi tiết máy Trình bày các khái niệm về kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai và các loại lắp ghép

Chương 2: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn

Nghiên cứu dung sai kích thước dạng trục và kích thước dạng lỗ của chi tiết máy Chọn sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới của kích thước lỗ, kích thước trục, để đảm bảo mối ghép có đặc tính theo yêu cầu Cách ghi kiểu lắp trên bản vẽ kỹ thuât

Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí – Nhám bề mặt

Trình bày các sai lệch về hình dạng: độ thẳng của đường thẳng, độ phẳng của mặt phẳng; độ tròn, sai lệch profin mặt cắt dọc, độ trụ của mặt trụ Các sai lệch về vị trí tương quan: độ song song, độ vuông góc, độ đồng tâm, độ giao nhau, độ đối xứng, độ đảo hướng tâm, độ đảo mặt đầu Sai lệch chất lượng bề mặt, độ nhám của bề mặt Hướng dẫn cách chọn giá trị cho phép của các loại sai lệch trên, và cách biểu diễn các sai lệch, giá trị cho phép của các loại sai lệch trên bản vẽ kỹ thuật

Chương 4: Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép thông dụng

Nghiên cứu dung sai mối ghép then bằng, then hoa, mối ghép ổ lăn trên trục và trên bạc; mối ghép ren Hướng dẫn cách chọn kiểu lắp và biểu diễn kiểu lắp trên bản vẽ Giới thiệu dung sai truyền động bánh răng Nguyên nhân dẫn đến các sai số, các thông số đánh giá sai lệch trong truyền động bánh răng, cách chọn giá trị sai lệch cho phép cà cách biểu diễn dung sai truyền động bánh răng trên bản vẽ

Chương 5: Chuỗi kích thước

Thiết lập các chuỗi kích thước và tính toán dung sai cho các khâu trong chuỗi kích thước Trình bày cách ghi kích thước trên bản vẽ lắp bộ phận máy và bản vẽ chi tiết máy, đảm bảo thuận lợi cho việc gia công

Trang 6

Tài liệu này có thể dùng để giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành cơ khí trong các trường đại học và cao đẳng

Ai là kích thước của khâu thứ i trong chuỗi kích thước

d là kích thước (danh nghĩa) của khâu dạng trục

D là kích thước (danh nghĩa) của khâu dạng lỗ

ei là sai lệch (giới hạn) dưới của kích thước dạng trục

es là sai lệch (giới hạn) trên của kích thước dạng trục

EI là sai lệch (giới hạn) dưới của kích thước dạng lỗ

ES là sai lệch (giới hạn) trên của kích thước dạng lỗ

Td là dung sai của kích thước dạng trục

TD là dung sai của kích thước dạng lỗ

N là độ dôi của mối ghép

S là độ hở của mối ghép

Trang 7

CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP

I KHÁI NIỆM VỀ SAI SỐ GIA CÔNG

Khi gia công, không thể đảm bảo chi tiết có các thông số hình học và các thông số khác chính xác được Sở dĩ có sự sai khác ấy là do tác động của các sai số xuất hiện trong quá trình gia công, chính là các sai số gia công Sự xuất hiện của chúng là do một loạt các nguyên nhân sau:

 Máy dùng để gia công không chính xác, chẳng hạn trục chính của máy tiện bị đảo

sẽ làm cho vật gia công không tròn v.v…

 Dụng cụ cắt không chính xác, chẳng hạn dao doa có đường kính sai thì kích thước

lỗ gia công bằng dao doa ấy cũng bị sai theo, v.v…

 Lực cắt làm biến dạng hệ thống máy, dao, đồ gá, chi tiết gia công, do đó gây ra sự thay đổi vị trí tương quan của các bộ phận trong hệ thống đó khi đang gia công làm cho kích thước, hình dạng của chi tiết gia công bị sai lệch đi

 Sự thay đỗi của chiều sâu lớp kim loại cắt đi làm cho lực cắt thay đổi, do đó lượng biến dạng của hệ thống máy, dao, đồ gá, chi tiết cũng thay đổi theo gây ra những thay đổi về kích thước và hình dạng chi tiết gia công

 Sự rung động của máy do những chấn động bên trong hoặc bên ngoài máy cũng gây ra sai số của các thông số hình học chi tiết gia công

 Nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi và những thay đổi khác đều tác động đến quá trình gia công và gây ra sai số các thông số hình học chi tiết gia công

…

II KHÁI NIỆM VỀ TÍNH ĐỔI LẪN CHỨC NĂNG

II.1 Bản chất của tính đỗi lẫn chức năng

Mỗi chi tiết trong bộ phận máy hoặc bộ phận máy trong máy đều thực hiện một chức năng xác định, ví dụ: đai ốc vặn vào bu lông có chức năng bắt chặt (hình 1.1) Khi

ta chế tạo hàng loạt đai ốc cùng loại, nếu lấy bất kỳ đai ốc của loạt vừa chế tạo lắp vào bộ phận máy (bu lông) mà bộ phận máy đó đều thực hiện đúng chức năng yêu cầu của nó thì loạt đai ốc đã chế tạo đạt được tính đổi lẫn chức năng Vậy tính đỗi lẫn chức năng là một nguyên tắc thiết kế và chế tạo để đảm bảo cho các máy và chi tiết máy cùng loại, cùng cỡ

có thể thay thế cho nhau mà không cần phải sửa chữa hoặc lựa chọn nhưng vẫn đảm bảo mọi yêu cầu kỹ thuật và kinh tế

Hình 1.1 – Bu lông và đai ốc

Trang 8

Tính đỗi lẫn chức năng được thỏa mãn theo hai hình thức sau:

a Đỗi lẫn hoàn toàn

Khi lắp ráp, các chi tiết được chọn bất kỳ trong loạt, hoàn toàn có tính ngẫu nhiên Sở

dĩ các chi tiết đạt tính đỗi lẫn hoàn toàn là vì chúng được chế tạo giống nhau, tất nhiên không thể giống nhau tuyệt đối được mà chúng có sai khác nhau trong một phạm vi cho phép nào đó Chẳng hạn các thông số hình học của chi tiết như kích thước, hình dạng, … chỉ được sai khác nhau trong một phạm vi cho phép gọi là dung sai

Các chi tiết đã được tiêu chuẩn hóa hay các chi tiết phụ tùng dự trữ thường được chế tạo có tính đỗi lẫn chức năng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thay thế sửa chữa sau này

b Đỗi lẫn không hoàn toàn

Nếu có một hoặc một vài chi tiết trong loạt không đạt được tính đỗi lẫn chức năng thì loạt chi tiết ấy đạt tính đỗi lẫn chức năng không hoàn toàn Đỗi lẫn không hoàn toàn được

sử dụng khi dung sai chế tạo không thể thỏa mãn yêu cầu của thiết kế

Phương pháp này cho phép mở rộng phạm vi dung sai của các khâu thành phần để dễ chế tạo Sau đó chi tiết được phân thành từng nhóm theo kích thước thật của chúng và các chi tiết máy trong nhóm tương ứng sẽ được lắp ráp với nhau

II.2 Ý nghĩa của tính đỗi lẫn chức năng

Nếu các chi tiết máy được thiết kế, chế tạo theo nguyên tắc đỗi lẫn chức năng thì chúng không phụ thuộc vào địa điểm sản xuất Đó là điều kiện để ta có thể hợp tác và chuyên môn hóa sản xuất Sự hợp tác và chuyên môn hóa sản xuất ấy sẽ dẫn đến sản xuất tập trung quy mô lớn, tạo khả năng áp dụng kỹ thuật tiên tiến, trang bị máy móc hiện đại

và dây chuyền sản xuất năng suất cao Nhờ đó mà vừa đảm bảo chất lượng lại giảm giá thành sản phẩm

Mặt khác thiết kế, chế tạo chi tiết theo nguyên tắc đỗi lẫn chức năng tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất các chi tiết dự trữ thay thế Nhờ đó mà quá trình sử dụng các sản phẩm công nghiệp sẽ tiện lợi rất nhiều

Trong đời sống: ta dễ dàng thay một bóng đèn hỏng bằng một bóng đèn mới với cùng một đui đèn, hoặc dễ dàng thay một ổ bi đã mòn hỏng của một xe máy bằng một ổ bi mới cùng loại Trong sản xuất, giả dụ một bánh răng trong máy bị gãy hỏng, ta có ngay một bánh răng dự trữ cùng loại thay thế và là máy có thể làm việc lại ngay Do đó giảm được thời gian chết phải dừng lại máy để sửa chữa, sử dụng máy triệt để hơn, mang lại lợi ích lớn về kinh tế và quản lý sản xuất

III CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP

III.1 Kích thước

Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài (đường kính, chiều dài, bề rộng,…) theo đơn vị đo được lựa chọn Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimet và quy ước không ghi chữ “mm” trên bản vẽ

Trang 9

a Kích thước danh nghĩa

Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định bằng tính toán dựa vào chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết, sau đó quy tròn (về phía lớn lên) với chỉ số gần nhất của kích thước có trong bảng tiêu chuẩn

Kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ kí là D, chi tiết trục kí hiệu là d

Ví dụ: khi tính toán theo sức bền vật liệu ta xác định được đường kính của chi tiết

trục là 24,732mm Theo các giá trị của dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn ta quy tròn là 25mm Vậy kích thước danh nghĩa của trục là d = 25mm

a) Trục b) Lỗ

Hình 1.2 – Kích thước danh nghĩa của trục và lỗ

Kích thước danh nghĩa dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính sai lệch

b Kích thước thực

Kích thước thực là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép

Ví dụ: khi đo kích thước chi tiết trục bằng thước kẹp có giá trị vạch chia là

0,02mm, kết quả đo nhận được là 24,98mm, thì kích thước thực của chi tiết trục là dt = 24,98mm với sai số cho phép là ± 0,02mm

Hình 1.3 – Đo kích thước thực của chi tiết

Kích thước thực của chi tiết lỗ kí hiệu là D t , chi tiết trục là d t

c Kích thước giới hạn

Trang 10

Để xác định phạm vi cho phép của sai số gia công kích thước người ta quy định hai kích thước giới hạn:

+ Kích thước giới hạn lớn nhất Kí hiệu: D max , d max

+ Kích thước giới hạn nhỏ nhất Kí hiệu: D min , d min

Kích thước của chi tiết chế tạo (kích thước thực) nằm trong phạm vi cho phép ấy thì đạt yêu cầu Như vậy chi tiết có kích thước đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức sau:

+ Trục: d min ≤ d t ≤ d max

+ Lỗ: D min ≤ D t ≤ D max

III.2 Sai lệch giới hạn

Sai lệch giới hạn là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa (hình 1.4)

Hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa là sai lệch

giới hạn trên, kí hiệu là es đối với kích thước trục, ES đối với kích thước lỗ

es = d max – d

ES = D max – D

Hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa là sai lệch

giới hạn dưới, kí hiệu là ei đối với kích thước trục, EI đối với kích thước lỗ

Trang 11

Đơn vị của sai lệch giới hạn có thể là milimet (mm) hoặc micromet (µm)

Sai lệch giới hạn được ghi kí hiệu trên bản vẽ bên cạnh kích thước danh nghĩa và được tính theo milimet

Ví dụ: 500,0250,041; 450,026; 0,014

100



II.3 Dung sai

Dung sai là phạm vi cho phép của sai số về kích thước Vậy dung sai là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, hoặc là hiệu đại số giữa

sai lệch trên và sai lệch dưới Dung sai kí hiệu là T và được tính theo các công thức sau:

 Chi tiết lỗ: T D = D max – D min = ES – EI

 Chi tiết trục: T d = d max – d min = es – ei

Dung sai luôn luôn có giá trị dương Giá trị dung sai càng nhỏ thì yêu cầu độ chính xác của kích thước càng cao, ngược lại nếu càng lớn thì yêu cầu độ chính xác càng thấp

II.4 Lắp ghép

Lắp ghép là sự phối hợp giữa hai hay nhiều chi tiết với nhau để thành một bộ phận máy hay một máy có ích Ví dụ: lắp trục vào trong lỗ (hình 1.5), con trượt lắp vào trong rãnh trượt (hình 1.6)

Hình 1.5 – 1 Lỗ; 2 Trục Hình 1.6 – 1 Rãnh trượt; 2 Con trượt

Những bề mặt và kích thước mà dựa theo chúng các chi tiết phối hợp với nhau gọi

là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép

Các bề mặt lắp ghép được chia làm hai loại: bề mặt bao (chi tiết 1 trên hình 1.5 và hình 1.6) và bề mặt bị bao (chi tiết 2 trên hình 1.5 và hình 1.6) Kích thước bề mặt bao

được kí hiệu là D, của bề mặt bị bao kí hiệu là d

Mối lắp ghép bao giờ cũng có chung một kích thước danh nghĩa cho cả hai chi tiết

và gọi là kích thước danh nghĩa của lắp ghép

Các mối ghép sử dụng trong chế tạo máy có thể phân loại theo hình dạng bề mặt lắp ghép:

 Lắp ghép bề mặt trơn

 Lắp ghép trụ trơn, bề mặt lắp ghép là bề mặt trụ trơn (ví dụ: lắp ghép giữa

lỗ bạc với trục)

Trang 12

 Lắp ghép phẳng, bề mặt lắp ghép là bề mặt phẳng (ví dụ: lắp ghép giữa then với rãnh trục và bạc, giữa vòng séc măng và rãnh piston v.v…)

 Lắp ghép ren, bề mặt lắp ghép là bề mặt xoắn vít có dạng profin tam giác,

hình thang, v.v…

 Lắp ghép truyền động bánh răng (hình trụ, côn, răng sóng ) Bề mặt lắp

ghép là bề mặt tiếp xúc một cách có chu kỳ của các răng bánh răng

Đặc tính của lắp ghép bề mặt trơn được xác định bởi hiệu số giữa kích thước bề mặt bao và bị bao Dựa vào đặc tính đó các lắp ghép được phân thành 3 nhóm sau:

+ Độ hở lớn nhất: S max = D max – d min = ES – ei

+ Độ hở nhỏ nhất: S min = D min – d max = EI – es

+ Độ hở trung bình: S tb = (S max + S min )/2

+ Dung sai của độ hở (dung sai lắp ghép): T S = S max – S min = T D + T d

Như vậy, dung sai của lắp ghép bằng tổng dung sai kích thước bề mặt bao và bề mặt

bị bao

Trang 13

+ Độ dôi lớn nhất: N max = d max – D min = es – EI

+ Độ dôi nhỏ nhất: N min = d min – D max = ei – ES

+ Độ dôi trung bình: N tb = (N max + N min )/2

+ Dung sai của độ dôi (dung sai lắp ghép): T N = N max – N min = T D + T d

c Lắp ghép trung gian

Trong nhóm lắp ghép này, miền dung sai kích thước bề mặt bao bố trí xen lẫn miền dung sai kích thước bề mặt bị bao (hình 1.9) Như vậy, kích thước bề mặt bao có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thước bề mặt bị bao, nghĩa là lắp ghép có thể có độ hở hoặc độ dôi

Hình 1.9

Trang 14

 Đặc trưng của lắp ghép:

+ Độ dôi lớn nhất: N max = d max – D min = es – EI

+ Độ hở lớn nhất: S max = D max – d min = ES – ei

+ Dung sai lắp ghép: T N,S = N max + S max = T D + T d

II.5 Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

Để đơn giản và thuận tiện người ta biểu diễn lắp ghép dưới dạng sơ đồ phân bố miền dung sai:

+ Trục hoành: dùng một đường thẳng nằm ngang biểu thị vị trí của kích thước danh nghĩa, tại vị trí đó sai lệch của kích thước bằng không, nên còn gọi là đường 0

+ Trục tung: biểu thị giá trị sai lệch giới hạn của các kích thước (có thể theo mm hoặc µm) Sai lệch của kích thước được phân bố hai phía đối với kích thước danh nghĩa, sai lệch dương ở phía trên, sai lệch âm ở phía dưới

Ví dụ: Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép bền mặt trơn có kích thước danh nghĩa là 50mm Sai lệch giới hạn của kích thước lỗ là: ES = +25µm, EI = 0; Sai lệch giới hạn của kích thước trục là: es = - 9µm, ei = - 25µm

Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép được biểu thị trên hình 1.10

Trang 15

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1

Câu 1: Cho chi tiết lỗ có kích thước 0 005

0 034

40 , ,

 , hãy cho biết:

- Kích thước danh nghĩa, các kích thước giới hạn

- Sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới, dung sai

- Vẽ biểu đồ phân bố miền dung sai

- Kích thước danh nghĩa, các kích thước giới hạn, các sai lệch giới hạn của lỗ và trục

- Đặc tính lắp ghép (lắp lỏng, lắp chặt, hay lắp trung gian) Xác định giá trị độ hở giới hạn, độ dôi giới hạn nếu có

- Vẽ biểu đồ phân bố dung sai của lắp ghép

Câu 3: Cho lắp ghép trụ trơn 0 074

0 046

60 , ,

Trang 16

CHƯƠNG 2 DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN

TCVN 2244-99 quy định chia mức độ chính xác của kích thước chi tiết ra làm 20 cấp theo thứ tự độ chính xác giảm dần, ký hiệu là: IT01, IT0, IT1, IT2, IT3,…, IT18 Từ cấp IT01 đến IT4 được sử dụng cho các kích thước lắp ghép trong dụng cụ đo, dụng cụ kiểm tra Cấp chính xác IT5 đến IT11 được sử dụng cho các kích thước lắp ghép trong các máy móc thông dụng Từ cấp chính xác IT12 đến IT18 được sử dụng cho các kích thước không lắp ghép hoặc các kích thước của các mối ghép thô

Đối với cấp chính xác từ IT5 đến IT18, trị số dung sai được tính theo công thức sau:

T = a.i (2.1) Trong đó: i – là đơn vị dung sai, được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào

phạm vi kích thước

Đối với kích thước từ 1 ÷ 500 mm: 3

i=0,45 D+0,001D (2.2)

a – hệ số phụ thuộc vào mức độ chính xác của kích thước

Ví dụ: ở cấp IT7 thì công thức tính là T = 16i, trị số a tương ứng với IT7 là 16, còn

ở cấp IT8 thì T = 25i, trị số a tương ứng là 25 Như vậy trị số a càng nhỏ thì cấp chính xác càng cao và ngược lại

Trong cùng 1 cấp chính xác thì trị số dung sai chỉ phụ thuộc vào i, tức là phụ thuộc vào kích thước, công thức (2.2) Nếu quy định dung sai cho tất cả các kích thước thì số giá trị dung sai sẽ rất lớn, bảng giá trị dung sai tiêu chuẩn sẽ phức tạp, sử dụng không tiện lợi Mặt khác theo quan hệ (2.2) thì dung sai của các kích thước liền kề nhau sai khác không đáng kể Vì vậy để đơn giản, thuận tiện cho sử dụng người ta phải phân khoảng kích thước

Trang 17

danh nghĩa và mỗi khoảng chỉ quy định 1 trị số dung sai đặc trưng, tính theo trị số trung bình của khoảng: D = D D (D 1 2 1 và D 2 là hai kích thước biên của khoảng) Đối với kích thước từ 1÷ 500mm người ta có thể phân thành 13 đến 25 khoảng Do vậy trong công thức (2.1) thì đơn vị dung sai được tính đối với từng khoảng kích thước danh nghĩa, bảng 2.1 Theo công thức đó, trị số dung sai đã được tính và đưa thành bảng tiêu chuẩn, bảng 2.2

Bảng 2.1 CÔNG THỨC TÍNH TRỊ SỐ DUNG SAI TIÊU CHUẨN (T = a.i)

VÀ TRỊ SỐ ĐƠN VỊ DUNG SAI i

Kích thước

danh nghĩa

(mm)

Cấp dung sai tiêu chuẩn

IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 Trên

Đến

và

bao

gồm

Công thức tính dung sai tiêu chuẩn (kết quả tính bằng micromet)

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

Trị số đơn vị i Khoảng kích

thước danh

nghĩa, mm

Trên - đến 3

Cấp dung sai tiêu chuẩn

IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18

Trang 18

II.1 Quy luật hệ thống lỗ cơ bản

Hệ thống lỗ cơ bản là hệ thống các kiểu lắp mà vị trí của miền dung sai lỗ là cố

định, còn muốn được các kiểu lắp khác nhau ta thay đổi vị trí của miền dung sai trục so với kích thước danh nghĩa (hình 2.1), miền dung sai lỗ cơ bản được ký hiệu là H và có đặc tính là:

II.2 Quy luật hệ thống trục cơ bản

Hệ thống trục cơ bản là hệ thống các kiểu lắp mà vị trí miền dung sai của trục là cố định, còn muốn được các kiểu lắp đặc tính khác nhau, ta thay đổi vị trí miền dung sai của

lỗ so với kích thước danh nghĩa (hình 2.2) Miền dung sai trục cơ bản được ký hiệu là h và

Trang 19

* Chú ý: Lựa chọn hệ thống lắp ghép: để chọn kiểu lắp tiêu chuẩn khi thiết kế, ngoài đặc tính yêu cầu của lắp ghép người thiết kế còn phải dựa vào tính kinh tế kỹ thuật và tính công nghệ kết cấu để quyết định chọn kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ bản hay hệ thống trục

cơ bản

Về mặt kinh tế mà xét thì người ta chọn kiểu lắp trong hệ thống lỗ Bởi vì gia công

lỗ chính xác khó và thường phải dùng những dụng cụ đắt tiền như dao chuốt, dao doa, …

mà khi chọn kiểu lắp theo hệ thống lỗ thì số kích thước lỗ lại ít hơn so với kích thước hệ trục Bởi vậy chọn kiểu lắp trong hệ lỗ có lợi hơn Tuy nhiên, trong những trường hợp do yêu cầu về thiết kế và công nghệ không cho phép chọn kiểu lắp theo hệ lỗ thì buộc ta phải chọn kiểu lắp theo hệ trục, ví dụ như lắp vòng ngoài của ổ bi với thân hộp

Ví dụ: bộ phận lắp như hình 2.3 chốt piston lắp lỏng với tay biên và lắp có độ dôi với piston thì phải chọn hệ thống trục cho lắp ghép đó, vì như vậy thì việc gia công các chi tiết (đặc biệt là chi tiết chốt) và lắp ráp chúng thuận lợi hơn, đặc tính lắp ghép và bề mặt lắp ghép của chi tiết không bị phá hủy do quá trình lắp ghép như khi chọn lắp trong hệ thống lỗ

Hình 2.3 – Chọn lắp ghép theo hệ thống lỗ và trục

Ngoài ra, trong chế tạo máy người ta thường sử dụng các chi tiết trục thép cán sẵn

mà không gia công cắt gọt nữa, vì vậy việc sử dụng lắp ghép trong hệ thống trục lại thuận lợi và kinh tế hơn Cũng như vậy khi chế tạo các dụng cụ nhỏ chính xác như trong công nghiệp sản xuất đồng hồ chẳng hạn thì người ta cũng dùng hệ thống trục cơ bản

II.3 Sai lệch cơ bản

Theo hai quy luật trên, để quy định các kiểu lắp ghép thì phải quy định một dãy các miền dung sai của trục và của lỗ tùy theo đặc tính lắp ghép mà ta yêu cầu Vị trí mỗi miền dung sai của dãy được xác định bởi giá trị của “sai lệch cơ bản”

Sai lệch cơ bản xác định vị trí của miền dung sai so với kích thước danh nghĩa Sai lệch cơ bản là một trong hai sai lệch giới hạn (hoặc ES (es) hoặc EI (ei)) nằm gần đường không nhất

Sai lệch cơ bản của dãy miền dung sai đối với kích thước lỗ và kích thước bao được

ký hiệu bằng chữ in hoa: A; B; C; D;…; ZA; ZB; ZC (hình 2.4)

Trang 20

Sai lệch cơ bản của dãy miền dung sai đối với kích thước trục và kích thước bị bao được ký hiệu bằng chữ thường: a; b; c; d;…; za; zb; zc (hình 2.4)

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

Trị số các sai lệch cơ bản ứng với các kích thước khác nhau được quy định theo

TCVN 2244-99 và được chỉ dẫn trong bảng 2.3 và bảng 2.4 (Phụ lục 1)

Sự phối hợp giữa các kích thước danh nghĩa, sai lệch cơ bản và cấp chính xác tạo nên miền dung sai Vậy ký hiệu miền dung sai bao gồm 3 thành phần trên, ví dụ: ϕ40g7; ϕ130K7,…

TCVN 2244-99 qui định có 81 miền dung sai tiêu chuẩn của trục, trong đó có 16 miền dung sai ưu tiên của trục (trong ô in đậm); và có 72 miền dung sai tiêu chuẩn của lỗ,

trong đó có 10 miền dung sai ưu tiên của lỗ (trong ô in đậm) (bảng 2.5 và bảng 2.6 – phụ

Trang 21

 Khoảng kích thước danh nghĩa: 30 đến 50mm

 Dung sai tiêu chuẩn: T = 25µm (bảng 2.2)

 Sai lệch cơ bản (chính là sai lệch giới hạn trên es): SLCB = - 9µm (bảng 2.3 – phụ lục)

 Sai lệch giới hạn của kích thước: es = - 9µm; ei = - 34 µm

+ Miền dung sai kích thước lỗ: ϕ130K7

 Khoảng kích thước danh nghĩa: 120 đến 180mm

 Dung sai tiêu chuẩn: T = 40µm (bảng 2.2)

 Sai lệch cơ bản (chính là sai lệch giới hạn trên ES): SLCB = + 12µm (bảng 2.4 – phụ lục)

 Sai lệch giới hạn của kích thước: ES = + 12µm; EI = - 28 µm

Trị số các sai lệch giới hạn tương ứng với các miền dung sai tiêu chuẩn chỉ dẫn

trong bảng 2.7 và bảng 2.8 theo tiêu chuẩn TCVN 2244-99 (phụ lục)

II.4 Lắp ghép tiêu chuẩn

Theo quy luật của hệ thống lắp ghép lỗ cơ bản và trục cơ bản, ta có thể hình thành các lắp ghép tiêu chuẩn bằng cách phối hợp miền dung sai lỗ cơ bản (H) với miền dung sai bất kì của trục, ví dụ H/f, hoặc miền dung sai của trục cơ bản (h) với miền dung sai bất kì của lỗ, ví dụ K/h Như vậy, ta có thể hình thành 3 nhóm lắp ghép:

 

 

  đến

Hn

Nh

 

 

 

* Cách chọn kiểu lắp: Xuất phát từ giá trị độ hở và độ dôi giới hạn yêu cầu mà ta

chọn kiểu lắp trung gian phù hợp (bảng 2.12 – phụ lục 1)

Trang 22

 

 

  đến

Hz

Vh

 

 

 

* Cách chọn kiểu lắp: giống như mối ghép lỏng, xuất phát từ giá trị độ dôi giới hạn

yêu cầu mà ta chọn kiểu lắp chặt phù hợp với yêu cầu (bảng 2.13 – phụ lục 1)

Hệ thống lắp ghép tiêu chuẩn được chỉ dẫn trong bảng 2.9 và bảng 2.10 (phụ lục 1)

III GHI KÝ HIỆU SAI LÊCH VÀ LẮP GHÉP TRÊN BẢN VẼ

III.1 Đối với bản vẽ chi tiết

Tiêu chuẩn quy định có 3 cách ghi ký hiệu sai lệch của kích thước trên bản vẽ chi tiết

a Ghi theo ký hiệu quy ước của miền dung sai

c Ghi kết hợp hai cách ghi ở trên

SLGH được ghi ở trong ngoặc đơn bên phải

Trang 23

Hình 2.5 – Ghi sai lệch giới hạn trên bản vẽ chi tiết

III.2 Đối với bản vẽ lắp

Ghi kích thước lắp ghép và sai lệch giới hạn cho bản vẽ lắp cũng có 3 cách tương

tự như đối với bản vẽ chi tiết

a Ghi theo ký hiệu miền dung sai

Ví dụ: H7

60

e8



Có nghĩa là: - Kích thước danh nghĩa: D = d = 60mm

- Miền dung sai của lỗ: H7 với H là SCLB; 7 là cấp CX

- Miền dung sai của trục: e8 với e là SCLB; 8 là cấp CX

b Ghi theo giá trị sai lệch giới hạn

Ví dụ:

0, 03060

0, 0600,106

Có nghĩa là: - Kích thước danh nghĩa: D = d = 60mm

- Sai lệch giới hạn của lỗ ES = +0,030mm; EI = 0

- Sai lệch giới hạn của trục es = - 0,060mm; ei = - 0,106mm

c Cách ghi kết hợp 2 cách trên

Trang 24

Ví dụ:

0, 030H7

60

0, 060e8

Hình 2.6 - Ghi sai lệch giới hạn trên bản lắp

IV PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA CÁC LẮP GHÉP TIÊU CHUẨN

IV.1 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp lỏng

Các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn thường được sử dụng đối với mối ghép mà hai chi tiết chuyển động tương đối đối với nhau Nhưng tùy theo chức năng của mối ghép mà ta chọn kiểu lắp có độ hở nhỏ, trung bình hoặc lớn

- Kiểu lắp H7 H8 H8

h6 h7 h8: các kiểu lắp này có độ hở nhỏ, đặc biệt là độ hở nhỏ nhất bằng 0 (Smin = 0) Chúng được sử dụng đối với mối ghép động, nhưng chuyển động tương đối của chi tiết chậm, và thường dọc theo trục để đảm bảo độ chính xác định tâm cao Ví

dụ bánh răng thay thế lắp với trục trong máy công cụ, cán piston lắp với bạc dẫn hướng

- Kiểu lắp H7 G7

,g6 h6: các kiểu lắp này có độ hở nhỏ, chúng được sử dụng đối với mối ghép động chính xác Độ hở nhỏ của lắp ghép nhằm làm giảm sai lệch độ đồng tâm Thường

sử dụng cho mối ghép mà chuyển động tương đối là chuyển động tịnh tiến, hoặc ổ quay chính xác tải trọng nhỏ, ví dụ: ổ trục chính của các máy chính xác, trục thanh đo với bạc dẫn của đồng hồ so, bánh răng dịch chuyển trên trục,…

Kiểu lắp H7 F8

,

f 7 h6: có độ hở trung bình, độ hở đủ đảm bảo trục quay tự do trong ổ trượt, có bôi trơn mỡ hoặc dầu Ví dụ: ổ trục trong các hộp truyền động, bánh răng hoặc bánh đai quay lồng không trên trục, con trượt trong rãnh trượt,…

Trang 25

- Kiểu lắp H7 H8

,e7 e8 : có độ hở tương đối lớn, độ hở lớn đảm bảo trục quay tự do với chế độ làm việc nặng: tải trọng lớn, tốc độ lớn, nhiệt độ cao Ví dụ: Ổ lắp với trục tuabin của máy phát điện, cổ trục chính của trục khuỷu với ổ trong động cơ ô tô

,d9 d9 : các kiểu lắp có độ hở lớn, cho phép bồi thường sai lệch lớn về

vị trí của bề mặt lắp ghép và biến dạng nhiệt, ví dụ: trục máy cán, máy nghiền bi lắp với ổ trục, vòng găng lắp với rãnh piston của máy nén khí

IV.2 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp trung gian

Người ta thường sử dụng các kiểu lắp trung gian đối với các mối ghép cố định nhưng chi tiết cần tháo lắp dễ dàng và đảm bảo định tâm tốt

- Kiểu lắp H7 Js7

,js6 h6 : khi thực hiện các kiểu lắp này thì thường nhận được độ hở nhiều hơn độ dôi Độ dôi không lớn nên tháo lắp dễ dàng, chỉ cần lực nhẹ; không đủ đảm bảo truyền momen xoắn mà phải dùng chi tiết kẹp chặt phụ như then, vít,…Ví dụ sử dụng đối với mối ghép bánh răng với trục có then, bánh đai, tay quay với đầu trục có then

- Kiểu lắp H7 K7

,k6 h6 : đây là kiểu lắp trung gian sử dụng phổ biến nhất Khi thực hiện kiểu lắp ghép này thì thường nhận được độ dôi hơn là độ hở Trong thực tế lắp ghép, do ảnh hưởng của sai số vị trí nên khi ta lắp không cảm nhận được độ hở Người ta thường sử dụng chúng đối với các mối ghép bánh răng trong hộp tốc độ, bánh đai, vô lăng, càng gạt lắp với trục có then; bạc biên lắp với đầu biên của động cơ máy kéo

- Kiểu lắp H7 N7

,n6 h6 : là lắp ghép bền chắc nhất trong các kiểu lắp trung gian Khi thực hiện lắp ghép, thực tế không xuất hiện độ hở Độ dôi tương đối lớn nên khi tháo lắp cần lực lớn, thường phải sử dụng máy ép Chúng thường được sử dụng trong các mối ghép bánh răng, ly hợp, tay quay với trục có chi tiết kẹp chặt phụ khi tải trọng nặng Ví dụ: bánh răng lắp với trục trong máy búa hơi, máy nghiền đá

Chúng cũng được dùng đối với mối ghép cố định không có chi tiết phụ kẹp chặt nhưng tải trọng không lớn, chi tiết lỗ có thành mỏng

IV.3 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp chặt

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

- Kiểu lắp H7 P7

,p6 h6: được sử dụng đối với các mối ghép truyền momen xoắn nhỏ, mối ghép có chi tiết thành mỏng không cho phép biến dạng lớn Ví dụ vòng định vị lắp với trục động cơ điện, vòng cố định vị trí vòng trong ổ lăn trên trục

Trang 26

,r6 s6 : là kiểu lắp có độ dôi vừa phải Chúng được sử dụng đối với các mối ghép chịu tải trọng nặng nhưng có các chi tiết kẹp chặt phụ Ví dụ: bạc ổ trượt lắp với thân ổ khi tải nặng có va đập, vành răng đồng của bánh vít lắp với thân gang có kẹp chặt

,u7 u8 : là kiểu lắp có độ dôi lớn Chúng được sử dụng đối với các mối ghép truyền tải nặng, không có chi tiết kẹp chặt phụ Ví dụ: bánh tàu hỏa lắp với trục toa tàu, vành răng đồng của bánh vít lắp với thân thép, bạc ổ trượt lắp với thân ổ trong máy ép bánh lệch tâm

Câu 1: Cho kích thước danh nghĩa và sai lệch giới hạn kích thước lỗ và trục như bảng dưới

đây, yêu cầu:

- Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai kích thước của lắp ghép

- Xác định các kích thước giới hạn của chi tiết

- Xác định các đại lượng đặc trưng của lắp ghép

 ; 60 6

5

K h

- Mỗi lắp ghép thuộc hệ thống nào?

 , nếu thay miền dung sai của lỗ là G7 và miền dung sai của trục là h6 thì đặc tính lắp ghép có thay đổi không?

- Với lắp ghép 60 6

5

K h

 , so sánh đặc tính lắp ghép của mối ghép trên khi thay đổi miền dung sai lỗ là Js6

Trang 27

CHƯƠNG 3 SAI LỆCH HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ – NHÁM BỀ MẶT

I SAI LỆCH VÀ DUNG SAI HÌNH DẠNG

I.1 Khái niệm chung

Trong chế tạo máy người ta thường thiết kế các chi tiết từ những hình dạng hình học đơn giản nhất, bởi điều đó sẽ làm đơn giản cho việc chế tạo Các chi tiết riêng biệt hoặc các bộ phận của chúng thường được làm ở dạng mặt phẳng hoặc mặt trụ Rất ít khi người

ta dùng các chi tiết ở dạng hình học khác

Tuy nhiên, do một loạt nguyên nhân ảnh hưởng tới chế tạo, hình dạng của chi tiết không giữ được lý tưởng Do đó người ta quy định các tiêu chuẩn riêng cho sai lệch so với hình dạng hình học đúng Để định mức và đánh giá về số lượng các sai lệch hình dạng, người ta đưa vào các khái niệm sau:

Bề mặt thực: là bề mặt trên chi tiết gia công và cách biệt nó với môi trường xung quanh

Profin thực: là đường biên của mặt cắt qua bề mặt thực

Bề mặt áp: là bề mặt có hình dạng của bề mặt danh nghĩa (bề mặt hình học đúng trên bản vẽ) tiếp xúc với bề mặt thực và bố trí ở ngoài của vật liệu chi tiết sao cho sai lệch

từ bề mặt áp tới điểm xa nhất của bề mặt thực có trị số nhỏ nhất

Profin áp: là đường biên của mặt cắt qua bề mặt áp

Tương ứng với các chi tiết phẳng và trụ trơn ta có các dung sai sai lệch hình dạng như sau:

I.2 Sai lệch hình dạng bề mặt phẳng

Sai lệch hình dạng bề mặt phẳng được đặc trưng bởi độ phẳng và độ thẳng

+ Sai lệch độ phẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên bề mặt thực đến mặt phẳng áp tương ứng trong giới hạn phần chuẩn L

Hình 3.1

+ Sai lệch độ thẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên profin thực đến đường thẳng áp trong giới hạn chiều dài quy định L

Trang 28

Hình 3.2

I.3 Sai lệch hình dạng bề mặt trụ

Đối với chi tiết trụ trơn thì sai lệch hình dạng được xét theo hai phương

 Sai lệch profin theo phương ngang (theo mặt cắt ngang) gọi là sai lệch độ tròn Sai lệch về độ tròn là khoảng cách lớn nhất Δ từ các điểm của profin thực đến điểm tương ứng của vòng tròn áp

Trang 29

Trang 30

+ Độ lõm (độ thắt): là sai lệch của profin mặt cắt dọc mà các đường sinh không thẳng và các đường kính giảm từ mép biên đến giữa mặt cắt

 Khi đánh giá tổng hợp sai lệch hình dạng bề mặt trụ, người ta dùng chỉ tiêu “sai lệch

độ trụ” Nó là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên bề mặt thực đến bề mặt trụ áp trong giới hạn chiều dài chuẩn

Hình 3.10

II SAI LỆCH VÀ DUNG SAI VỊ TRÍ CÁC BỀ MẶT

Các chi tiết máy thường được giới hạn bởi các bề mặt khác nhau (phẳng, trụ, cầu,…), các bề mặt này phải có vị trí tương quan chính xác mới đảm bảo đúng chức năng của chúng Trong quá trình gia công do tác động của sai số gia công mà vị trí tương quan giữa các bề mặt chi tiết bị sai lệch đi, vị trí tương quan giữa các bề mặt thể hiện ở các dạng sau:

II.1 Sai lệch độ song song của mặt phẳng

Là hiệu số khoảng cách lớn nhất a và nhỏ nhất b giữa 2 mặt phẳng áp trong giới hạn phần chuẩn quy định

Hình 3.11

Trang 31

* Tính sai lệch độ song song: Δ = a – b

II.2 Sai lệch độ vuông góc của mặt phẳng

Là sai lệch góc giữa các mặt phẳng so với góc vuông, biểu thị bằng đơn vị dài Δ trên chiều dài phần chuẩn

Hình 3.12

II.3 Sai lệch độ đồng tâm

Là khoảng cách lớn nhất giữa đường tâm của bề mặt quay được khảo sát và đường tâm của bề mặt chuẩn trên chiều dài phần chuẩn

Hình 3.13

II.4 Sai lệch độ đối xứng

Là khoảng cách lớn nhất Δ giữa mặt phẳng đối xứng của yếu tố được khảo sát và mặt phẳng đối xứng của yếu tố chuẩn trong giới hạn phần chuẩn

Hình 3.14

Trang 32

II.5 Sai lệch độ đảo mặt đầu

Là hiệu Δ giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm trên profin thực của mặt đầu tới mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn, được xác định trên đường kính d

đã cho hoặc trên đường kính bất kỳ ở mặt đầu

Hình 3.15

II.6 Sai lệch độ đảo hướng kính

Là hiệu Δ giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm của profin thực bề mặt quay tới đường tâm chuẩn

Hình 3.16

III CÁCH GHI KÝ HIỆU TRÊN BẢN VẼ

Để quy định cách hiểu thống nhất các yêu cầu trên bản vẽ về sai lệch hình dạng và sai lệch vị trí bề mặt, tiêu chuẩn Việt Nam 10 – 85 (TCVN 10 – 85) đã soạn thảo các dấu hiệu quy ước:

Sai lệch hình dạng

Sai lệch độ phẳng Sai lệch độ thẳng Sai lệch độ trụ Sai lệch độ tròn Sai lệch profin mặt cắt dọc trục

Trang 33

Sai lệch vị trí bề mặt

Sai lệch độ song song Sai lệch độ vuông góc Sai lệch độ đồng tâm Sai lệch độ đối xứng Sai lệch độ đảo mặt đầu Sai lệch độ đảo hướng kính

- Các dấu hiệu tượng trưng và trị số cho phép của sai lệch hình dạng và vị trí được đặt trong khung chữ nhật

- Các khung này được nối bằng đường dóng có mũi tên tới biên của bề mặt hoặc đường kích thước của thông số hay đường trục đối xứng nếu sai lệch thuộc về đường trục chung

- Khung hình chữ nhật được chia thành 2 hoặc 3 phần:

Phần 1: ghi dấu hiệu tượng trưng Phần 2: ghi trị số sai lệch giới hạn Phần 3: ghi yếu tố chuẩn hoặc bề mặt khác có liên quan Sau đây là một số ví dụ về cách ghi ký hiệu sai lệch hình dạng và sai lệch vị trí bề mặt trên bản vẽ

- Dung sai độ phẳng của bề mặt là 0,05mm

- Dung sai độ thẳng là 0,1mm trên toàn bộ chiều dài

- Dung sai độ trụ bề mặt là 0,1mm

- Dung sai độ tròn là 0,03mm

Trang 34

- Dung sai độ song song của bề mặt B so với bề mặt A là 0,1mm trên chiều dài chuẩn 100mm

- Dung sai độ vuông góc của bề mặt C so với bề mặt A là 0,1mm

- Dung sai độ đảo mặt B so với đường tâm chung của 2 bề mặt A và B là 0,01mm

- Dung sai độ đảo hướng kính bề mặt đang khảo sát so với đường tâm chung của 2 bề mặt A và B là 0,01mm

IV XÁC ĐỊNH DUNG SAI HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ BỀ MẶT

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 384 – 93 quy định: dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được quy định tùy thuộc vào cấp chính xác của chúng Trên cơ sở khoảng kích thước danh nghĩa và cấp chính xác ta sẽ xác định được dung sai hình dạng và vị trí bề mặt Tiêu chuẩn Việt Nam quy định có 16 cấp chính xác về dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được ký hiệu theo mức chính xác giảm dần: 1, 2, 3,…, 15, 16 Khi thiết kế chế tạo các chi tiết muốn xác định dung sai hình dạng vị trí các bề mặt ta phải căn cứ vào cấp chính xác mà ta chọn cho chi tiết Cấp chính xác về dung sai hình dạng và vị trí bề mặt thường được chọn dựa vào phương pháp gia công chi tiết 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 đã xác định được cấp chính xác, dựa vào kích

thước danh nghĩa tra dung sai hình dạng và vị trí bề mặt theo các bảng tiêu chuẩn (bảng 3.1, bảng 3.2, bảng 3.3, và bảng 3.4; phụ lục 2)

Đối với bề mặt trụ thì cấp chính xác hình dạng dựa vào quan hệ cấp chính xác kích

thước và độ chính xác hình học tương đối của hình dạng bề mặt (bảng 3.5)

Trang 35

Tuy vậy, không phải toàn bộ những mấp mô trên bề mặt đều thuộc về nhám bề mặt,

mà nó là tập hợp những mấp mô có bước tương đối nhỏ và được xét trong giới hạn chiều dài chuẩn L Để phân biệt rõ ta xem xét profin bề mặt đã được khuếch đại của chi tiết sau khi gia công hình 3.17:

Trang 36

Đối với những chi tiết trong mối ghép động (ổ trượt, sống dẫn, con trượt,…), bề mặt chi tiết làm việc trượt tương đối với nhau, nên khi nhám càng lớn càng khó đảm bảo hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt trượt Dưới tác dụng của tải trọng các đỉnh nhám tiếp xúc với nhau gây ra hiện tượng ma sát nữa ướt, thậm chí cả ma sát khô, do đó giảm thấp hiệu suất làm việc, tăng nhiệt độ làm việc của mối ghép Mặt khác, tại các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng suất lớn vượt quá ứng suất cho phép phát sinh biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề mặt bị mòn nhanh, nhất là thời kỳ mòn ban đầu Thời kỳ mòn ban đầu càng ngắn thì giới hạn phục vụ của chi tiết càng giảm

Đối với những chi tiết làm việc ở trạng thái chịu tải chu kỳ và tải trọng động thì nhám là nhân tố tập trung ứng suất dễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ bền mõi của chi tiết

Đối với các mối ghép cố định, nhám làm giảm độ bền chắc của mối ghép, bởi vì khi thực hiện mối ghép ép hai chi tiết với nhau, các đỉnh nhám bị san phẳng do vậy độ dôi thực

tế sẽ nhỏ hơn độ dôi tính toán

Nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt Một cách trực quan có thể giải thích điều đó bằng hiện tượng mà chúng ta thường thấy: bề mặt chi tiết càng nhẵn thì càng lâu bị gỉ

V.2 Các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt

Theo tiêu chuẩn TCVN 2511 – 95 để đánh giá nhám bề mặt người ta sử dụng những thông số sau:

- Sai lệch trung bình số học của profin Ra (đơn vị là µm)

- Chiều cao nhấp nhô profin theo 10 điểm Rz (đơn vị là µm)

Trong sản xuất cho phép đánh giá nhám bề mặt bằng một trong hai thông số trên Việc chọn thông số nào là tùy thuộc vào chất lượng, yêu cầu của bề mặt và đặc tính kết cấu của bề mặt

Trong sản xuất sử dụng phổ biến Ra vì nó giúp ta đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình Đối với bề mặt quá nhám hay quá mịn thì dùng thông số Rz đánh giá thì khả năng chính xác hơn dùng thông số Ra

Nhám được chia làm 14 cấp khác nhau, trong đó nhám cấp 1 là lớn nhất, nhám cấp

14 là nhỏ nhất Chỉ tiêu Rz thường dùng để đánh giá độ nhám bề mặt cấp 1 đến cấp 5 và cấp 13, 14

V.3 Xác định giá trị thông số cho phép của nhám bề mặt

Trị số cho phép của thông số nhàm bề mặt được xác định tùy thuộc vào chức năng

sử dụng của bề mặt và điều kiện của chi tiết Trong thực tế có thể chọn trị số cho phép dựa vào phương pháp gia công hợp lý, đảm bảo yêu cầu nhám bề mặt và yêu cầu độ chính xác của các thông số hình học khác Mặt khác cũng có thể dựa vào mối quan hệ giữa nhám và

dung sai kích thước hình dạng để xác định (bảng 3.5 – phụ lục 2)

Trang 37

V.4 Ghi ký hiệu thông số nhám bề mặt trên bản vẽ

Để ghi độ nhám bề mặt người ta dùng các ký hiệu sau:

(a) b) (c) (a) – Ký hiệu nhám không ghi rõ phương pháp gia công

(b) – Ký kiệu nhám chỉ rõ phương pháp gia công bằng cắt gọt

(c) – Ký hiệu nhám chỉ rõ phương pháp gia công không phoi

Trên ký hiệu cơ bản có ghi 4 vị trí thông số như sau:

- Vị trí 1: Ghi thông số Ra, Rz nếu ghi thông số Ra thì không cần ghi ký hiệu thông

số

- Vị trí 2: Nguyên công gia công lần cuối

- Vị trí 3: Ghi chiều dài chuẩn khác vơi quy định tương ứng trong tiêu chuẩn

Trang 38

Nếu tất cả các bề mặt của chi tiết có cùng một cấp độ nhám thì ghi ký hiệu nhám chung ở góc trên bên phải của bản vẽ (hình 3.19)

Hình 3.21

Độ nhám của bề mặt răng, then hoa thân khai được ghi trên mặt chia, khi trên bản

vẽ không có hình chính diện (hình 3.22)

Hình 3.22

Trang 39

Ký hiệu độ nhám bề mặt làm việc của ren được ghi ngay bên cạnh kích thước ren hoặc profin ren (hình 3.23)

Hình 3.23

Câu 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 như hình 3.24 khi chúng có kích thước danh nghĩa và cấp chính xác hình dạng như bảng dưới đây

Trang 40

CHƯƠNG 4 DUNG SAI KÍCH THƯỚC VÀ LẮP GHÉP

CÁC MỐI GHÉP THÔNG DỤNG

I DUNG SAI LẮP GHÉP REN HỆ MÉT

Mối ghép ren được dùng nhiều trong các máy và dụng cụ Chi tiết lắp ghép ren dùng nối các chi tiết với nhau để kẹp chặt hoặc truyền lực… Các mối ghép ren này tùy theo tính chất được phân thành nhiều loại: ren hệ mét, ren hệ anh… nhưng những ren hệ mét được dùng phổ biến nhất

I.1 Các thông số kích thước cơ bản

Trên hình 4.1 là mặt cắt dọc theo trục ren để thể hiện profin ren của mối ghép Chi tiết bao có ren trong là đai ốc, chi tiết bao có ren ngoài là bu lông

Hình 4.1 – Mặt cắt dọc theo trục ren

Các thông số:

d – đường kính ngoài của ren ngoài (bu lông)

D – đường kính ngoài của ren trong (đai ốc)

d2 – đường kính trung bình của ren ngoài

D2 – đường kính trung bình của ren trong

d1 – đường kính trong của ren ngoài

D1 – đường kính trong của ren trong

P – bước ren

α - góc profin ren (α = 600 với ren hệ mét, α = 550 với ren hệ Anh)

H – chiều cao của profin gốc

Định dạng
Số trang	109
Dung lượng	7,23 MB