Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường phần 1

Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường phần 1

VU TRUNG HOC CHUYEN Giáo trình NGHIEP VÀ DẠY NGHE Ễ DUNG SAI LẮP GHỜÉNPG v KỸ THUẬT ĐO LƯ HỆ TRUNG HỌC CHUYÊN NGHIỆP SÁCH DÙNG CHO CÁC TRƯỜNG ĐÀO TẠO PGS TS NINH ĐỨC TON GVC NGUYEN THI XUAN BAY GIAO TRINH DUNG S@l LAP GHEP Va KY THU@T DO LƯỜNG tạo hệ Trung học chuyên nghiệp Sách dàng cho trường đào (Tái lần thứ hai) NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC Lời giới thiệu Việc tổ chức biên soạn uà xuất số giáo trình phục uụ cho đào tạo chuyên ngành Điện ~ Điện tử, Cơ khí — Động lực trường THƠN — DN cố gắng lớn Vụ Trung học chuyên nghiệp —- Dạy nghệ uà Nhà xuất Giáo dục nhằm bước thống nội dung dạy uà học trường THCN toàn quốc Nội dung giáo trình xây dụng sở hế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp vdi nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nông cao chất lượng đào tạo phục tụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa Đề cương giáo trình Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghệ tham khảo ý kiến số trường : Trường Cao đẳng Công nghiệp Hà Nội, Trường TH Việt ~ Hung, Trường TH Công nghiệp I1, Trường TH Công nghiệp TT u.u uà nhận nhiêu ý biến thiết thực, giúp cho tác giả biên soạn phù hợp Giáo trình nhị giáo có nhiều kinh nghiệm giảng dạy trường Đại học, Cao đẳng, THƠN biên soạn Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dé biểu, bổ sung nhiêu biến thức uà biên soạn theo quan điểm mổ, nghĩa là, dé cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghệ đào tạo mà nhà trường tự điêu chỉnh cho thích hợp khơng trái uới quy định chương trừnh khung đèo tạo THƠN Tuy tác giả có nhiêu cố gắng biên soạn, giáo trình khơng tránh khỏi khiếm khuyết Vụ "Trung học chuyên nghiệp — Dạy nghệ để nghị trường sử dụng giáo trình xuất lên để bổ sung cho nguồn giáo trình thiếu nay, nhằm phục nụ cho oiệc day uà học trường đạt chốt lượng cao Các giáo trình bổ ích đối uới đội ngũ kĩ thuật uiên, công nhân kĩ thuật để nâng cao kiến thức uà tay nghề cho Hy vong nhan góp ý trường bạn đọc để giáo trình biên soạn tiếp lần tái sau có chất tượng tốt Mọi góp ý xin gửi uề NXB Giáo dục 81 Trần Hưng Đạo - Hà Nội VỤTHCN-DN Mỏ đầu Giáo trình Dung sai lắp ghép uò Kỹ thuật đo lường biên soạn: đê cương vu THCN — DN, Bộ Giáo dục & Đào tạo xây dựng vd thông qua Nội dung biên soạn theo tính thân ngắn gọn, dễ hiểu Các biến thức tồn bệ giáo trình có liên hệ lơgíc chặt chẽ Tuy uậy, giáo trình phân nội dung chuyên ngành đào tạo người dạy, người học cần tham khảo thêm giáo trình có liên quan đổi uới ngành học để uiệc sử dụng giáo trình có hiệu hơn, Nhi biên soạn giáo trình, chúng tơi cố gắng cập nhật hiến thúc có liên quan đến môn bọc uà phù hợp uới đối tượng sử dụng cố gắng gắn nội dung lí thuyết uới vén đề thực tế thường gặp sẵn xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn cao Nội dụng giáo trình biên soạn gồm : Phần thứ : DUNG SAI LẮP GHÉP Chương Các khái niệm bẩn dung sai lấp ghép ; Chương Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn ; Chương Dung sai hình dạng, vị trí nhám bể mặt ; Chương Dung sai kích thước lấp ghép mối ghép thơng dung ; Chương õ Chuỗi kích thước ; Phần thứ hai : KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG Chương Các khái niệm đo lường ;›Chương Dụng cụ đo thông dung chế tạo khí ; Chương Phương phấp đo thơng số hình học chế tạo khí Ơn tập kiểm tra Trong trình sử dụng, tùy theo yêu câu cụ thể điều chỉnh số tiết chương Trong giáo trình, chúng tơi khơng đề nội dụng thực tập chương, uì trang thiết bị phục uụ cho thực tập trường khơng đồng Vì uậy, uềo trang thiết bị có trường uà khả tổ chức cho học sinh thực tập xí nghiệp bên mà trường xây dung thời lượng uà nội dung thực tập cụ thể ~ Thời lượng thực tập tối thiểu nói chung khơng thời lượng học lí thuyết mơn Giáo trình biên soạn cho đối tượng học sinh THCN, Công nhân 2ao lành nghệ bậc 3/7 uà tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh uiên đẳng kỹ thuật Kỹ thuật vién dang lam viée sở kinh tế nhiều lĩnh uực khác Mặc dù cố gắng, chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết Rất mong nhận ý kiến đóng góp người sử dụng để lần tái sau hồn chỉnh Mọi góp ý xin gửi uê Nhà XBGD Hà Nội - 81 Trần Hung Doo, TAC GIA Phần thứ DUNG SAI LẮP GHÉP CHUONG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VE DUNG SAI LẮP GHÉP 1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐỔI LẪN CHỨC NANG TRONG CHE TAO CƠ KHÍ 1.1.1 Bản chất tính đổi lẫn chức Mỗi tiết phận máy phận máy máy thực chức xác định, ví dụ : đai ốc vặn vào bu lơng có chức bắt chặt, pit tông xi lanh thực chức nén khí, gây nổ phát lực Khi ta chế tạo hàng loạt pit tông, hàng loạt đai ốc loại, lấy đai ốc pit tông loạt vừa chế tạo lắp vào phận máy mà phận máy thực chức u cầu chế tạo đạt tính đổi lẫn chức Vậy tiết khả thay cho khơng them mà đảm bảo chức yêu cầu chúng lắp thành loạt đai ốc loạt pit tong da tính đổi lẫn chức loạt cần phải lựa chọn sửa chữa phận máy máy mà Loạt tiết đạt tính đối lẫn chức hồn tồn tiết loạt đạt tính đổi lẫn chức Cịn có một vài tiết loạt không đạt tỉnh đổi lẫn chức loạt tiết đạt tính đổi lẫn chức khơng hồn tồn Sở dĩ loạt tiết đạt tính đổi lẫn chức chúng chế tạo giống nhau, tất nhiên giống tuyệt đối mà chúng có sai khác phạm vi cho phép Chẳng hạn thơng số hình học tiết kích thước, hình dạng, sai khác phạm vi cho phép gọi dung sai Giá trị dung sai người thiết kế tính tốn quy định dựa nguyên tắc tính đổi lẫn chức năng, 1.1.2 Vai trị tính đổi lẫn chức Tính đổ: tẫn chức nguyên tắc thiết kế chế tạo Nếu chi tiết thiết kế, chế tạo theo nguyên tắc đối lẫn chức chúng khơng phụ thuộc vào địa điểm sản xuất Đó điều kiện để ta hợp tác chun mơn hóa sản xuất Sự hợp tác chun mơn hóa sản xuất dẫn đến sản xuất tập trung quy mô lớn, tạo khả áp dụng kỹ thuật tiên tiến, trang bị máy móc đại dây chuyên sản xuất suất cao Nhờ mà vừa đảm bảo chất lượng lại giảm giá thành sản phẩm Mặt khác thiết kế, chế tạo tiết theo nguyên tắc đổi lẫn chức tạo điều kiện thuận lợi cho việc sẵn xuất tiết dự trữ thay Nhờ mà q trình sử dụng sản phẩm công nghiệp tiện lợi xất nhiều Trong đời sống : ta để dàng thay bóng đèn hỏng bóng đèn với đui đèn, đễ dàng thay ổ bi mịn hỏng xe máy ổ bí loại Trong sản xuất, giả dụ bánh máy bị gãy hỏng, ta có bánh dự trữ loại thay vào máy lại tiếp tục hoạt động Do giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, sử dụng máy triệt để hơn, mang lại lợi ích lớn kinh tế quản lý sản xuất 1.2 KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THUGC SAI LECH GIGI HAN VA DUNG SAI 1.2.1 Kích thước danh nghĩa : kích thước xác định xuất phát từ chức tiết sau quy trèn (vẻ phía lớn lên) theo giá trị kích thước tiêu chuẩn Chẳng hạn, xuất phát từ độ bền chịu lực tiết trục ta tính đường kính trục 29,876 mm Theo giá trị dãy kích thước tiêu chuẩn (bảng 1.1) ta quy trịn 30mm Vậy kích thước danh nghĩa tiết trục 30mm Bảng 1.1 DÃY KÍCH THƯỚC THẲNG TIÊU CHUẨN R,5 | R,10 | R„20 | R„40 || R„5 | Rạ10 | R„20 | R,40 | R,5 | R,10 | R,20 | R„40 (R5) |(R°10) |(R"20) | (R40) l| (R5) |(R*10) |(R°20)|(R'40) || (R5) [("10)1(R*20) |(R*40) 10 | 10 | 16 | 1Ø | 1,05 11 | 11 1⁄2 | i - 12 | 115 12 1,3 14 | 14 1,5 10 | 10 | 10 | H 12 | 12 | 14 | t0 fl 100 | 100 | 100 | i00 10,5 105 110 | 110 115 12 13 14 15 ` 120 125 | 125 | 125 130 140 | 140 150 ¥ R,5 | R,10 | R,20 | R,40 | R,5 | R10 | R,20 | R,40{ (R5) |(Œ'10) (20) |(R*40)| (R5) |(R?10)J(R*20)|(R*40)| 16 1,6 1,6 1,6 17 1,8 16 16 1,8 16 18 1,9 20 | 20 | 2,0 20 | 20 | 241 2,2 2,5 2,5 2,2 2,5 22 25 25 3,0 32 | 3,2 | 3,2 25 32 | 3,6 4.0 32 | 5,0 40 40 45 63 6,3 50 6,7 71 | 71 F75 80 | 80 | 8,0 8,5 9,0 | 9.0 9,5 22 220 25 30 56 250 250 250 63 80 | 250 260 32 320 | 320 | 320 34 340 36 360 40 63 400 400 400 450 | 500 500 80 | 90 | 500 530 56 75 450 480 50 67 71 | T7 400 420 45 63 360 380 560 | 560 600 630 | 630 60 63 220 240 53 5,6 6,3 210 48 5,0 6,0 6,3 200 | 200 | 200 42 4,5 5,3 5,6 20 38 4,8 5,0 190 300 42 45 19 30 36 40 180 280 | 280 3,8 4,0 180 160 170 28 | 28 34 4,0 18 160 | 26 2,8 | 2.8 4,0 160 | 24 2,6 3,6 17 160 | 21 2,4 2,5 16 R„5 | R„10 | R,20 | R„40 (R5) |(R?10)](R*20)|(R'40) 630 | 630 | 670 710 | 719 750 80 300 | 800 | 800 85 850 90 900 | 900 95 950 Khi tra bang 1.1, ta ưu tiên sử dung day (R,5) trước, đến dãy (R,10), Kich thước danh nghĩa ký hiệu dy tiết trục Dạy tiết lỗ Trong chế tạo khí, đơn vị đo kích thước thẳng dùng milimét (mm) quy ước thống vẽ mà khơng cần ghi kí hiệu đơn vị “mm” Kích thước danh nghĩa dùng làm gốc để xác định sai lệch kích thước 1.2.2 Kích thước thực : kích thước nhận từ kết đo với sai số cho phéo kí hiệu dụy trục Dụ lễ Ví dụ : đo kích thước đường kính trục Pan me có giá trị vạch chia 14 0,01mm, kết đo nhận : 24.98 mm, kích thước thực trục dụy = 24,98mm với sai số cho phép +0,01mm Nếu dùng dụng cụ đo xác hon kích thước thực nhận xác cao 1.2.3 Kích thước giới hạn Để xác định phạm vi cho phép sai số chế tạo kích thước, người ta quy định hai kích thước giới hạn (hình 1.1) : — Kích thước giới hạn lớn kí niệu dmạx„ (Dmax) ~— Kích thước giới hạn nhỏ nhất, !:í hiệu dm¡n (Dm¡n) Kích thước tiết chế tạo (kích thước thực) nằm phạm vi cho phép đạt yêu cầu Như tiết chế tạo đạt yêu cầu kích thước thực thỏa mãn bất đẳng thức sau : đmịn Ấ địn Š dmax (il) Din $ Din Dmax 42 1.2.4 Sai lệch giới hạn : hiệu đại số kích thước giới hạn kích thước danh nghĩa — Sai lệch giới hạn : hiệu số đại số kích thước giới hạn lớn kích thước đanh nghĩa Nó kí hiệu es (ES) tính sau : es = dạy — ON (1.3) ES = Drax ~ Dy d4) (chữ in hoa sử dụng tiết lỗ, chữ thường tiết trục) a T | a3 | LZ „ s me J eFE a ” q en a J ty | Ệ — Fi a lơ: a »= F a A Ld Ị Ễ kị đ Hình 1,1 Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn ~ 8ai lệch giới hạn : hiệu đại số kích thước giới hạn nhỏ kích thước danh nghĩa Nó kí hiệu ei (EI) ei = din — dy (1.5) EI = Dmịn — DN (1.6) Trị số sai lệch mang đấu “+” kích thước giới hạn lớn kích thước danh nghĩa, mang dấu “—“ nhỏ kích thước danh nghĩa “0” chúng kích thước đanh nghĩa, hình 1.1 1.2.5 Dung sai : phạm vi cho phép sai số Trị số dung sai hiệu số kích thước giới hạn lớn kích thước giới hạn nhỏ nhất, hiệu đại số sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn đưới sau: Dung sai kí hiệu T (Tolerance) tính theo cơng thức + Dung sai kích thước trục : Tạ = dmạx — mịn + Dung sai kich thuée 16: hoac (1.7) Tyg = es — ei (1.8) Tp = Drax — Dinin (1.9) Tp = ES - EI (1.10) Dung sai ln ln có giá trị đương Trị số dung sai nhỏ phạm vi cho phép sai số nhỏ, yêu cầu độ xác chế tạo kích thước cao Ngược lại trị số dung sai lớn yêu cầu độ xác chế tạo thấp Như dung sai đặc trưng cho độ xác yêu cầu kích thước hay cịn gọi độ xác thiết kế Ví dựụ 1.1 Một tiết trục có kích thước danh nghĩa dạy = 32mm, kích thước giới hạn lớn d„„„ = 32,050mm kích thước giới hạn nhỏ dinin = 32,034mm Tính trị số sai lệch giới hạn dung sai Giải : — Sai lệch giới hạn kích thước trục tính theo công thức (1.3) (1.5): es = dingx — dy = 32,050 — 32 = 0,050 mm ei = dmịn — In = 32,034 — 32 = 0,034 mm — Dung sai kích thước trục tính theo cơng thức (1.7) (1.8) : Tạ = đmạx — địa = 32,050 — 32,034 = 0,016 mm Ty = es — ei = 0,050 — 0,034 = 0,016 mm Ví dụ 1.2 : Chỉ tiết lỗ có kích thước danh nghĩa Dy = 45 mm, kích thước giới hạn lớn D„mạ„ = 44,992 mm, kích thước giới hạn nhỏ Dạ¡n = 44,967 mm Tính trị số sai lệch giới hạn dung sai Giải : — Tính sai lệch giới hạn theo cơng thức (1.4) (1.6) : ES = Dinax - DN = 44,992 — 45 = — 0,008 mm El = Dyin — Dn = 44,967 — 45 = — 0,033 mm — Tinh tri s6 dung sai theo công thức (1.9) (1.10) : Tp = Dmax — Dmịn = 44.992 — 44,967 = 0,025 mm Tp = ES - EI = - 0,008 - (0,033) = 0,025 mm Ví dụ 1.3 : Biết kích thước danh nghĩa trục 1a dy = 28 mm va cdc sai lệch giới hạn : es = - 0,020 mm, ei = - 0,041 mm — Tính kích thước giới hạn dung sai 10 ... |(R? ?10 ) |(R"20) | (R40) l| (R5) |(R *10 ) |(R°20)|(R''40) || (R5) [( "10 )1( R*20) |(R*40) 10 | 10 | 16 | 1? ? | 1, 05 11 | 11 1? ??2 | i - 12 | 11 5 12 1, 3 14 | 14 1, 5 10 | 10 | 10 | H 12 | 12 | 14 | t0 fl 10 0... 10 0 | 10 0 | 10 0 | i00 10 ,5 10 5 11 0 | 11 0 11 5 12 13 14 15 ` 12 0 12 5 | 12 5 | 12 5 13 0 14 0 | 14 0 15 0 ¥ R,5 | R ,10 | R,20 | R,40 | R,5 | R10 | R,20 | R,40{ (R5) |(Œ ''10 ) (20) |(R*40)| (R5) |(R ?10 )J(R*20)|(R*40)|... đời sống để giáo trình có tính thực tiễn cao Nội dụng giáo trình biên soạn gồm : Phần thứ : DUNG SAI LẮP GHÉP Chương Các khái niệm bẩn dung sai lấp ghép ; Chương Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt