(NB) Giáo trình Dung sai và đo lường kỹ thuật cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm về dung sai lắp ghép; Các loại lắp ghép; Sai lệch hình dạng,vị trí và nhám bề mặt; Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung phần 1 giáo trình.
BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ o0o GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: DUNG SAI – ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số:248a/QĐ- CĐNKTCN, ngày 17/9/2019 Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ) Hà Nội, năm 2019 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ o0o GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: DUNG SAI – ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số:248a/QĐ- CĐNKTCN, ngày 17/9/2019 Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ) Hà Nội, năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Môn học dung sai lắp ghép môn kỹ thuật sở nhằm cung cấp kiến thức việc tính toán lựa chọn dung sai lắp ghép sản phẩm cho vừa đảm bảo tiêu chuẩn mà nhà nước Việt Nam ban hành Mặt khác, mơn học tính công nghệ chất lượng cao, vừa phù hợp vớ trang bị cho học sinh - sinh viên cách lựa chọn sử dụng dụng cụ đo thích hợp để kiểm tra xác sản phẩm Xuất phát từ u cầu đó, tổ mơn Dung sai lắp ghép - Trường cao đẳng nghề Kỹ Thuật Cơng Nghệ biên soạn giáo trình để đáp ứng nhu cầu giảng dạy giảng viên học tập học sinh – sinh viên Giáo trình biên soạn theo chương trình mơn học chương trình khung quốc gia nghề Cơ khí - trình độ Cao Đẳng Nghề Khi biên soạn giáo trình, tổ mơn tham khảo nhiều tài liệu lựa chọn, cập nhật kiến thức có liên quan đến môn học phù hợp với đối tượng sử dụng cố gắng gắn nội dung lý thuyết với vấn đề thực tế thường gặp sản xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn cao Mặc dù cố gắng chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp độc giả để giáo trình ngày hồn thiện Hà Nội, ngày 03 tháng 03 năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH NGHỀ: HÀN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC TT NỘI DUNG TRANG Mở đầu Chương 1: Khái niệm dung sai lắp ghép Khái niệm kích thước, sai lệch, dung sai Khái niệm lắp ghép lắp ghép bề mặt trơn 12 Chương 2: Các loại lắp ghép 44 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn 44 Dung sai mối ghép ren 47 Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng 51 4.Dung sai truyền động bánh 62 Chương 3: Sai lệch hình dạng,vị trí nhám bề mặt 66 1.Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt 66 2.Nhám bề mặt 77 3.Ghi kích thước cho vẽ chi tiết 82 Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng chế 88 tạo máy Khái niệm đo lường kỹ thuật 88 Dụng cụ đo thông dụng 91 2.1.Dụng cụ đo có độ xác thấp 91 2.2.Dụng cụ đo dạng thước cặp 92 2.3.Dụng cụ đo dạng panme 96 2.4.Dụng cụ đo dạng đồng hồ so 100 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật Mã số môn học: MH HA08 Thời gian môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành: 10giờ; kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí : Mơn học bố trí sau học xong môn học chung, trước môn học/ môđun chuyên nghề - Tính chất: Là mơn học lý thuyết sở, cung cấp kiến thức tính tốn dung sai đo lường kỹ thuật lĩnh vực khí II Mục tiêu mơn học: Kiến thức: - Giải thích ký hiệu, quy ước dung sai (sai lệch) vẽ chi tiết, vẽ lắp mối ghép Kỹ năng: - Lựa chọn kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc mối ghép - Tính tốn sai lệch, dung sai chi tiết, mối ghép - Liệt kê đầy đủ quy ước vẽ lắp mối ghép thường dùng chế tạo máy - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đo thường dùng chế tạo máy - Đo kích thước chi tiết dụng cụ đo phù hợp Năng lực tự chủ trách nhiệm: - Bảo đảm an tồn, vệ sinh cơng nghiệp trình đo lường - Độc lập, sáng tạo q trình thực cơng việc đo lường - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn - Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học - Cẩn thận, tỉ mỉ, xác công việc III Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Tên chương mục Tổng số Mở đầu Chương 1: Khái niệm dung sai lắp ghép - Khái niệm kích thước, sai lệch, dung sai - Khái niệm lắp ghép lắp ghép bề mặt trơn Chương 2: Các loại lắp ghép - Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn - Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng - Dung sai truyền động bánh - Dung sai mối ghép ren Chương 3: Sai lệch hình dạng,vị trí nhám bề mặt - Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt - Nhám bề mặt - Ghi kích thước cho vẽ chi tiết Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng chế tạo máy - Dụng cụ đo có độ xác thấp - Dụng cụ đo dạng thước cặp - Dụng cụ đo dạng panme - Dụng cụ đo dạng đồng hồ so - Các dụng cụ đo kiểm khác Thi kết thúc môn học Cộng Thời gian (giờ) Thực hành, Lý thí nghiệm, thuyết thảo luận, Bài tập Thi/ Kiểm tra 4 0 12 3 0 3 2 1 2 0 1 15 2 0 2 45 1 1 28 10 0 Bài mở đầu Vị trí: - DSLG&ĐL môn học kỹ thuật sở giảng dạy trước song song với môn kỹ thuật khác nghề khí - Với nghề chế tạo khí mơn học có vai trị quan trọng q trình gia cơng người thợ phải đo kiểm để đảm bảo chất lượng sản phẩm Mục đích: Trang bị kiến thức cần thiết DSLG&ĐL phục vụ cho việc tiếp thu kiến thức chuyên môn, rèn luyện tay nghề áp dụng vào thực tế sản xuất Yêu cầu: - Nắm khái niệm DSLG&ĐL - Xác định độ xác, gia cơng kích thước, hình dạng, vị trí, nhám bề mặt theo yêu cầu kỹ thuật sản phẩm - Nắm vững nguyên lý cấu tạo, phương pháp sử dụng & bảo quản loại dụng cụ đo - Biết sử dụng thành thạo loại dụng cụ đo lường kỹ thuật phù hợp với yêu cấu kỹ thuật cuả sản phẩm - Sử dụng thành thạo bảng dung sai Giới thiệu chương trình: (tổng số 45 Tiết) Mơn DSLG&ĐL có Chương: CHƯƠNG : KHÁI NIỆM VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP Mã chương: MH HA08- 01 Giới thiệu: Trong khí chế tạo, phận máy máy tạo thành hai nhiều chi tiêt lắp ghép Vì để chế tạo chi tiết lắp ghép xác, tránh sai sót hạn chế phế phẩm, đảm bảo tính kinh tế chất lượng sản phẩm cao cần nắm vững kiến thức Dung sai lắp ghép Mục tiêu: - Trình bày chất tính đổi lẫn lắp ghép; - Liệt kê loại lắp ghép; - Phân biệt hệ thống dung sai; - Tính tốn trị số kích thước, sai lệch, dung sai trị số lắp ghép; - Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai xác định đặc tính lắp ghép; - Nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập, cẩn thận, xác tính tốn Nội dung chính: Khái niệm kích thước, sai lệch, dung sai 1.1 Khái niệm lắp lẫn ngành khí 1.1.1 Bản chất tính lắp lẫn Máy nhiều phận hợp thành Mỗi phận nhiều chi tiết lắp ghép lại với Trong trình chế tạo sửa chữa máy chi tiết loại có khả thay lắp (thay thế) cho nhau, không cần lựa chọn sửa chữa thêm mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mối ghép tính chất chi tiết gọi tính lắp lẫn Loạt chi tiết đạt tính lắp lẫn hồn tồn chi tiết loạt loại có khả thay lắp cho Nếu có vài chi tiết loạt khơng có tính lắp lẫn loạt chi tiết đạt tính lắp lẫn khơng hồn tồn Các chi tiết đạt tính lắp lẫn chúng chế tạo giống khác phạm vi cho phép Ví dụ: sai khác kích thước, hình dạng, phạm vi gọi dung sai, Giá trị dung sai người thiết kế tính tốn theo qui định dựa nguyên tắc tính lắp lẫn 1.1.2 Ý nghĩa tính lắp lẫn Tính lắp lẫn nguyên tắc thiết kế chế tạo Nếu chi tiết thiết kế, chế tạo theo nguyên tắc lắp lẫn chúng khơng phụ thuộc vào địa điểm sản xuất Đó điều kiện để ta hợp tác hố, chun mơn hố q trình sản xuất, từ dẫn đến sản xuất tập trung quy mô lớn hơn, tạo khả áp dụng kỹ thuật tiến tiến, trang bị máy móc đại dây chuyền sản xuất suất cao Nhờ mà vừa đảm bảo chất lượng lại giảm giá thành sản phẩm Mặt khác thiết kế, chế tạo chi tiết theo nguyên tắc lắp lẫn tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất chi tiết dự trữ thay Nhờ mà trình sử dụng sản phẩm cơng nghiệp tiện lợi nhiều Chẳng hạn chi tiết máy bị sai hỏng ta có chi tiết loại dự trữ đạt tính lắp lẫn thay vào máy lại tiếp tục hoạt động Do việc sử dụng máy triệt để hơn, giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, không cần tổ chức phận gia công chi tiết thay riêng cho sở sử dụng máy mà tổ chức sản xuất tập trung (nhà máy sản xuất phụ tùng thay thế) mang lợi ích nhiều kinh tế quản lý sản xuất 1.2 Kích thước sai lệch giới hạn dung sai 1.2.1 Kích thước danh nghĩa - Khái niệm: Là kích thước xác định tính tốn xuất phát từ chức chi tiết sau quy trịn (về phía lớn lên) theo giá trị dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn (bảng 1.1) Khi tra bảng 1.1 ta ưu tiên sử dụng dãy 1( Ra5) trước đến dãy ( Ra10) Bảng 1.1 Dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn Ra5 (R5) Ra10 Ra20 Ra40 (R’10) (R’20) (R’40) 1,0 1,0 1,0 1,0 Ra (R5) Ra10 (R’10) Ra20 (R’20) Ra40 (R’40) Ra5 (R5) Ra10 (R’10) Ra20 (R’20) Ra40 (R’40) 10 10 10 10 100 100 100 100 1,05 1,1 10,5 1,1 11 1,15 1,2 1,2 1,2 12 12 1,6 1,6 1,4 1,6 14 16 16 16 2,0 1,8 2,0 18 2,4 125 20 20 14 140 160 160 160 22 24 160 170 180 180 190 200 200 21 22 140 150 18 20 125 130 19 2,1 2,2 125 17 1,9 2,0 12 16 110 120 15 1,7 1,8 110 13 1,5 1,6 11 11,5 1,3 1,4 105 200 210 220 220 240 2,5 2,5 2,5 2,5 25 25 25 2,6 2,8 3,2 2,8 28 3,2 32 32 4,0 4,0 3,6 4,0 36 40 40 40 5,0 4,5 45 5,0 50 50 56 6,0 6,3 6,3 6,3 6,3 63 63 63 8,0 7,1 8,0 71 9,0 9,5 36 360 80 80 400 400 400 450 450 480 500 500 500 530 56 560 560 600 630 630 630 630 670 71 710 710 750 800 800 85 90 400 420 50 80 360 380 45 63 320 340 75 8,5 9,0 320 67 7,5 8,0 320 60 6,7 7,1 32 53 5,6 280 300 48 5,3 5,6 280 42 4,8 5,0 28 40 250 260 38 4,2 4,5 250 34 3,8 4,0 250 30 3,4 3,6 250 26 3,0 3,2 25 90 95 800 850 900 900 950 - Kí hiệu: dN chi tiết trục, DN chi tiết lỗ - Ví dụ: Chẳng hạn tính tốn theo sức bền vật liệu ta xác định đường kính chi tiết trục 29,876mm Theo giá trị dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn ta quy tròn 30 mm Vậy kích thước danh nghĩa chi tiết trục dN= 30 mm Trong chế tạo khí đơn vị đo kích thước thẳng dùng milimét (mm) qui ước thống vẽ mà không cần ghi ký hiệu đơn vị ‘’ mm’’ Kích thước danh nghĩa dùng làm gốc để xác định sai lệch kích thước 1.2.2 Kích thước thực: - Khái niệm: Là kích thước nhận từ kết đo với sai số cho phép 52 Trị số sai lệch giới hạn kích thước ứng với miền dung sai tra bảng 18 19, phụ lục - Ghi kí hiệu sai lệch lắp ghép vẽ + Trên vẽ lắp, kí hiệu lắp ghép ghi dạng phân số, tử số kí hiệu ren trong, mẫu số kí hiệu ren ngồi - Ren hệ mét Ví dụ: M12 x - 7H 7g6g - Đường kính: d = 12mm - Bước ren: p = 1mm - Miền dung sai đường kính trung bình D2 đường kính D1 7H - Miền dung đường trung 7gtrên + Trên vẽ chi tiết: từ kí hiệu lắpsai ghép trênkính ta bình ghi kíd2hiệu vẽ chi tiết sau: - Miền dung sai đường kính d 6g M12x 1- 7H , ren đai ốc M12x 1- 7g6g , ren vít Các mối ghép bề mặt trơn thơng dụng 3.1 Dung sai lắp ghép then then hoa 3.1.1 Dung sai lắp ghép then a Khái niệm mối ghép then Then dùng để cố định chi tiết trục như: bánh răng, bánh đai, tay quay, thực chức truyền mô men xoắn dẫn hướng xác chi tiết cần di trượt dọc trục b Dung sai kích thước lắp ghép Dung sai kích thước lắp ghép then quy định theo TCVN 4216 ÷ 4218 - 86 Trên hình 6.2 mặt cắt ngang mối ghép then Với chức truyền mô men xoắn dẫn hướng, lắp ghép then thực theo bề mặt bên theo kích thước b then lắp với rãnh trục rãnh bạc ( bánh bánh đai ) Dung sai kích thước lắp ghép tra theo tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn, TCVN 2244 - 99 Miền dung sai kích thước Hình 6.2 53 b then chọn h9 Miền dung sai kích thước b rãnh trục chọn N9 H9 Miền dung sai kích thước b rãnh bạc chọn JS9 D10 c Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn Tuỳ theo chức mối ghép then mà chọn kiểu lắp tiêu chuẩn sau: + Trường hợp bạc cố định trục, chọn kiểu lắp sơ đồ hình 6.3a Then lắp có độ dơi lớn với trục có độ dơi nhỏ với bạc để tạo điều kiện tháo lắp dễ dàng + Trường hợp then dẫn hướng, bạc di trượt dọc trục, chọn kiểu lắp sơ đồ hình 6.3b Then lắp với rãnh bạc có độ hở lớn, đảm bảo bạc dịch chuyển dọc trục dễ dàng + Trường hợp mối ghép then có chiều dài lớn, > 2d, chọn kiểu lắp sơ đồ hình 6.4 Then lắp có độ hở với rãnh trục rãnh bạc Độ hở lắp ghép nhằm bồi thường cho sai số vị trí rãnh then Hình 6.3 Hình 6.4 54 3.1.2 Dung sai lắp ghép then hoa a Khái niệm mối ghép Trong thực tế cần truyền mô men xoắn lớn yêu cầu độ xác định tâm cao trục bạc mối ghép then khơng đáp ứng nên phải sử dụng mối ghép then hoa Mối ghép then hoa có nhiều loại: then hoa dạng chữ nhật, hình thang, tam giác, thân khai Nhưng phổ biến then hoa dạng chữ nhật, hình 6.5 Hình 6.5 Trên hình 6.5 biểu thị mặt cắt ngang mối ghép then hoa chữ nhật Để đảm bảo chức truyền lực lắp ghép thực theo kích thước b, cịn để đảm bảo độ đồng tâm bạc trục thực lắp ghép theo D d b, hình 6.6 a b, c Hình 6.6 Mặt cắt mối ghép đảm bảo độ đồng tâm - Đồng tâm theo D, hình 6.6a: thường sử dụng nhiều kinh tế - Đồng tâm theo bề mặt kích thước d, hình 6.6d: dùng trường hợp cần độ xác đồng tâm cao độ rắn bề mặt bạc cao - Đồng tâm theo b, hình 6.6c: dùng độ xác đồng tâm thấp 55 b Dung sai kích thước lắp ghép then hoa Lắp ghép then thực theo yếu tố kích thước kích thước theo d, D b - Khi thực đồng tâm theo D lắp ghép theo D b - Khi thực đồng tâm theo d lắp ghép theo d b - Khi thực đồng tâm theo d lắp ghép theo b Tiêu chuẩn TCVN2324 - 78 quy định dãy miền dung sai kích thước lắp ghép bảng 6.3 6.4 Sai lệch giới hạn ứng với miền dung sai theo TCVN2245 - 99, bảng (phụ lục 1) Những miền dung sai có đóng khung miền dung sai sử dụng ưu tiên Bảng 6.3 Miền dung sai kích thước trục then hoa chữ nhật CVN232478 Cấp xác Sai lệch d e f g g5 g6 h js k m n js5 (h6) js6 f7 h7 js7 d8 e8 f8 h8 (d9) e9 F9 h9 10 d10 n6 k7 h10 Bảng 6.3 Miền dung sai kích thước lỗ then hoa chữ nhật Cấp xác Sai lệch D E F G H H6 H7 F8 D9 10 D10 F10 JS H8 JS10 56 Tuỳ theo phương pháp thực đồng tâm hai chi tiết then hoa, chọn miền duang sai cho kích thước lắp ghép Sự phối hợp miền dung sai kích thước lỗ trục then hoa tạo thành dãy kiểu lắp thoả mãn chức sử dụng mối ghép then hoa, bảng 12 ÷ 15, phụ lục c Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn Trong thực tế thiết kế chế tạo người ta thường sử dụng số kiểu lắp ưu tiên cho mối ghép then hoa sau: - Trường hợp bạc then hoa cố định trục: + Khi thực đồng tâm theo D chọn kiểu lắp: H7 / js7 lắp ghép theo kích thước D F8 / js7 lắp ghép theo kích thước b + Khi thực đồng tâm theo d chọn kiểu lắp: H7 / g6 lắp ghép theo kích thước d D9 / js7 lắp ghép theo kích thước b - Trường hợp bạc then hoa dịch chuyển dọc trục: + Khi thực đồng tâm theo D chọn kiểu lắp: H7 / f7 lắp ghép theo kích thước D F8 / f7 lắp ghép theo kích thước b + Khi thực đồng tâm theo d chọn kiểu lắp: H7 / f7 lắp ghép theo kích thước d F10 / f9 lắp ghép theo kích thước b Chú ý: trường hợp cần thiết kiểu lắp không đủ đáp ứng điều kiện cụ thể mối ghép chọn kiểu lắp tiêu chuẩn khác (xem TCVN 2324 - 78) d Ghi kí hiệu lắp ghép then hoa vẽ Lắp ghép then hoa ghi kí hiệu giống lắp ghép bề mặt trơn khác vẽ có mặt cắt ngang mối ghép Trong trường hợp vẽ mặt cắt ngang ghi kí hiệu sau: Ví dụ: d - 8.36 F10 H7 H12 40 f9 f7 a11 Kí hiệu là: + Thực hện đồng tâm theo bề mặt kích thước d; + Số then hoa Z = 8; + Lắp ghép theo yếu tố đồng tâm d 36 H7 ; f7 57 + Bề mặt không thực đồng tâm D có kích thước danh nghĩa 40mm, miền dung sai kích thước D bạc then hoa H12, miền dung sai kích thước D trục then hoa a11; + Kiểu lắp theo bề mặt bên b F10 f9 Từ kí hiệu lắp ghép ta ghi kí hiệu vẽ chi tiết sau: - Trên vẽ bạc then hoa: d - 36H7 40H12 7F10 - Trên vẽ trục then hoa: d - 36f7 40a11 7f9 3.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn 3.2.1 Khái niệm Ổ lăn phận máy tiêu chuẩn chế tạo sẵn Khi thiết kế chế tạo thiết bị dụng cụ, người ta việc mua sử dụng 3.2.2 Kích thước ổ lăn Cấu tạo ổ lăn chủ yếu gồm chi tiết: vòng trong, vịng ngồi lăn, hình 6.10 Kích thước ổ lăn gồm: - Đường kính vịng ngồi (D); - Đường kính (d); - Chiều rộng ổ lăn (B) 3.2.3 Dung sai lắp ghép ổ lăn a Cấp xác chế tạo ổ lăn Ổ lăn chế tạo theo cấp xác, kí hiệu là: 0, 6, 5, 4, ( TCVN 1484 - 85) Độ xác tăng dần từ đến Hình 6.10 Cấu tạo ổ lăn Trong chế tạo khí thường sử dụng ổ lăn cấp xác Trường hợp cần độ xác quay cao, số vịng quay lớn sử dụng ổ cấp xác 4, chẳng hạn ổ trục máy mài, ổ trục động cao tốc Ổ cấp xác sử dụng yêu cầu độ xác đặc biệt cao Cấp xác ổ ghi kí hiệu với số hiệu ổ lăn, Ví dụ: ổ - 205 có nghĩa ổ cấp xác số hiệu 205 Riêng với ổ cấp xác khơng ghi kí hiệu cấp xác mà ghi số hiệu ổ 58 Ví dụ: Ổ 305 nghĩa ổ cấp xác số hiệu 305 b Lắp ghép ổ lăn Ổ lăn lắp với trục theo bề mặt trụ vòng lắp với lỗ thân hộp theo bề mặt trụ ngồi vịng ngồi, hình 6.11 Đây lắp ghép trụ trơn, miền dung sai kích thước trục lỗ chọn theo tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn, TCVN 2244 - 99 Miền dung sai kích thước bề mặt lắp ghép ổ lăn (d D) không thay đổi xác định chế tạo ổ lăn Còn sử dụng ổ lăn, người thiết kế phải thay đổi miền dungsai kích thước trục lỗ thân hộp để kiểu lắp có đặc tính phù hợp với điều kiện làm việc ổ Việc chọn kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn chọn miền dung sai kích thước trục lỗ thân hộp Chọn kiểu lắp trục với vòng lỗ thân hộp với vịng ngồi phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính dạng tải trọng tác dụng lên vịng ổ lăn Dạng tải trọng tác dụng lên vòng ổ lăn bao gồm: dạng tải chu kì, dạng tải cục dao động - Dạng tải chu kì : tải trọng tác dụng lên khắp đường lăn ổ lập lại sau chu kì quay ổ Vịng chịu tải chu kì thường lắp có độ dơi để trì tình trạng tác dụng đặn lực lên khắp đường lăn làm cho vòng lăn mòn đều, nâng cao độ bền ổ Hình 6.12 Lắp ghép ổ lăn - Dạng tải cục dao động : Tải trọng tác dụng lên phần đường lăn phần khác khơng, nên mịn cục Vịng chịu tải cục dao động thường lắp có độ hở để tác động va đập chấn động, vòng ổ lăn bị xê dịch đi, miền chịu lực thay đổi làm cho vòng lăn mòn hơn, nâng cao độ bền ổ Như tuỳ theo kết cấu ổ lăn, điều kiện làm việc dạng tải trọng tác dụng lên vòng ổ lăn mà ta chọn miền dung sai kích thước trục lỗ thân hộp theo bảng TCVN1482 - 85 Chẳng hạn ổ lăn thơng dụng cấp xác chọn theo bảng 6.4 Với ổ lăn cấp 5, chọn miền dung sai cấp xác cao Ví dụ : Vịng chịu tải cục chọn miền g5, h5, f6 kích thước trục G6, H6 JS6 kích thước lỗ thân hộp 59 Với vịng chịu tải cục bộ, kích thước lớn chọn kiểu lắp có độ hở lớn Ngược lại vịng chịu tải chu kì kích thước danh nghĩa lớn chọn kiểu lắp có độ dơi lớn Kích thước danh nghĩa phân làm loại : loại nhỏ dN < 100mm, trung bình 100 < dN 140mm, loại lớn dN > 140mm Bảng 6.4: Chọn miền dung sai với ổ lăn có cấp xác từ Dạng tải trọng vòng ổ lăn Miền dung sai kích thước trục Miền dung sai kích thước lỗ thân hộp Cục h6, g6, f7 G7, H7, JS7 Dao động h6, js7, k6 JS6, JS7, K6, K7 Chu kỳ js6, k6, m6, n6 K7, M7, N7, P7 Bài tập Ví dụ 1: Cho lắp ghép ren có: M 24 7H 6g - Giải thích ký hiệu lăp ghép - Tra sai lệch giới hạn dung sai kích thước ren - Giả sử bu lông sau chế tạo người ta đo thơng số sau: + Đường kính trung bình ren: d2th = 22,540mm + Sai số bước ren : phai 50' ; trai 30 ' + Sai số tích lũy bước: P 0,024 mm Hỏi ren bu lơng có đạt u cầu khơng? Giải: - Kí hiệu lắp ghép ren cho là: M 24 7H Có nghĩa là: Ren hệ mét 6g + Đường kính d = 24mm, bước ren p = 2mm + Miền dung sai ren ( đai ốc) 7H + Miền dung sai ren ngồi (bu lơng) 6g - Sai lệch kích thước D2 D1 ứng với miền dung sai 7H tra theo bảng 18 phụ lục D2 ES 280m EI 0 D1 ES450m EI 0 - Sai lệch kích thước d2 d ứng với miền dung sai 6g tra theo bảng 19 phụ lục d2 60 es38m ei208m d es 38m ei 318m - Để đánh giá xem bu lơng chế tạo có đạt u cầu khơng ta phải tính đường kính biểu kiến , d’2 theo kết đo cho Theo công thức (6.3) ta có: d 2' d 2th f p f Với: + d2th = 22,540mm (theo kết đo cho) + f p 1.732P , P = 0,024(mm) theo kết cho) f p 1.732x0,024 41,6m + f 0,36Px x103 m theo công thức 6.2 Với bước ren p = 2mm; sai số góc profin ren cho : phai 50' ; trai 30 ' Ta có: Vậy f 0,36 40 28,8m Thay trị số số vào cơng thức (6.3) ta có: d 2' 22,540 0,0416 0,0288 22,610mm Ren bu lơng đạt u cầu đường kính trung bình biểu kiến d 2' phải thỏa mãn bất đẳng thức sau: d2min d '2 d2max Với d2min = d2N + ei = 22,701 + (- 0,208) = 22,493mm d2max = d2N + es = 22,701 + (- 0,038) = 22,663mm (d2N tra theo bảng 17 phụ lục 3) Như ren bu lông chế tạo đạt u cầu đường kính đẳng thức cụ thể sau: d 2' thỏa mãn bất d2min = 22,493 < d '2 = 22,610 < d2max = 22,663 61 Ví dụ 2: Cho mối ghép then hoa bánh với trục có kích thước danh nghĩa là: 36 42 ( z d D) Bánh cố định trục thực đồng tâm theo bề mặt kích thước D - Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép ghi kí hiệu vẽ - Tra sai lệch giới hạn kích thước biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép Giải: - Dựa vào kích thước z d D, theo bảng 11 (phụ lục 3) ta tra kích thước danh nghĩa b: bN = mm Vậy dN = 36 mm, DN = 42 mm, bN = mm - Với điều kiện cho: bánh cố định trục, thực đồng tâm theo Dta chọn kiểu lắp sau: + Kiếu lắp theo yếu tố đồng tâm D: 42 + Kiếu lắp theo bề mặt bên b: H7 js6 F8 js7 - Kí hiệu sai lệch kích thước lắp ghép ghi vẽ, theo hai phương án hình 6.7 6.8 Hình 6.7 Hình 6.8 - Sai lệch giới hạn kích thước tra theo bảng ( phụ lục 1): μm ESes==++25 μm 42H7 jS6 ei = - μm 42 EI = {{ esES = +=7,5 μm + 35 μm 7j7S7F8 eiEI = -=7,5 μmμm + 13 {{ 62 - Sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép biểu diễn hình 6.9 Hình 6.9 Ví dụ 3: Cho phận lắp hình 6.12, trục quay, thân hộp đứng yên, tải trọng tác dụng lên ổ tải trọng hướng tâm cố định phương Ổ bi đỡ có số hiệu 315, cấp xác - Chọn miền dung sai kích thước trục thân hộp lắp với ổ lăn; - Xác định trị số sai lệch giới hạn kích thước lắp ghép ghi kí hiệu lắp ghép vẽ Giải: - Trước hết ta phải xác định thơng số kích thước ổ lăn Dựa vào số hiệu ổ 315, tra Hình 6.10 bảng 10 ( phụ lục 3) ta được: + Đường kính vịng d = 75 mm; + Đường kính ngồi vịng ngồi D = 160 mm; + Chiều rộng ổ B = 37 mm - Phân tích dạng tải trọng tác dụng lên ổ lăn: với điều kiện cho trục quay, tải trọng hướng tâm cố định phương thì: 63 + Vòng quay với trục nên tải trọng tác dụng lên khắp đường lăn ổ lập lại sau vòng quay ổ trục Vậy dạng tải trọng vòng dạng tải chu kỳ + Vịng ngồi đứng n nên lực tác dụng lên phần đường lăn Dạng tải trọng vịng ngồi dạng tải cục - Chọn miền dung sai: + Đối với kích thước trục: trục lắp với vịng có kích thước danh nghĩa dN = 75 mm ( dN < 100 mm ), dạng tải chu kỳ, theo bảng 6.4 ta chọn miền dung sai kích thước trục k6 + Đối với kích thước lỗ: lỗ thân hộp lắp với vịng ngồi có kích thước danh nghĩa DN = 160 mm ( DN> 140 mm ), dạng tải cục bộ, theo bảng 6.4 ta chọn miền dung sai kích thước lỗ hộp H7 ( trường hợp cần tháo lắp thường xuyên phải chọn miền dung sai JS7 ) - Sai lệch giới hạn ứng miền dung sai chọn, tra bảng ( phụ lục 1): 75 k6 μm { esei == ++ 212 μm ES = + 40 μm 160H7 EI = { - Ghi kí hiệu lắp ghép vẽ: Trên vẽ, kí hiệu lắp ghép ổ lăn khơng cần ghi dạng phân số mà ghi kí hiệu miền dung sai kích thước trục lỗ thân hộp lắp với ổ lăn, biểu thị hình 6.10 dung sai truyền động bánh 4.1 Các thông số hình học chủ yếu truyền động bánh răng: Hình - 13 - Răng bánh 64 4.2 Các yêu cầu kỹ thuật truyền động bánh răng: Truyền động xác (mức xác động học): Mức xác góc quay (truyền động) từ bánh đầu đến bánh cuối Ví dụ: đồng hồ, kim giây quay vịng kim phút quay vạch Truyền động tốc đọ cao (mức xác làm việc êm): Bánh phải truyền với tốc độ ổn định, khơng có va đập gây ồn, đặc biệt thiết bị dùng tốc độ cao Ví dụ: hộp số xe máy; ôtô Truyền động cơng suất lớn (mức tiếp xúc mặt răng): Diện tích tiếp xúc bề mặt theo chiều dài chiều cao phải đủ lớn để đảm bảo truyền cơng suất lớn Ví dụ: máy cán thép; máy nâng, hạ cầu trục; máy nghiền đá Độ hở cạnh răng: để tránh tượng kẹt nhiệt độ tăng, để hình thành lớp dầu bơi trơn bề mặt 4.3 Đánh giá mức xác truyền động bánh răng: - Mức xác truyền động bánh đánh giá theo yêu cầu kỹ thuật bánh Bộ thơng số đánh giá mức xác truyền động bánh cho bảng 4.9 đó: Firr' sai số lớn góc quay bánh phạm vi vòng quay ăn khớp với bánh mẫu Gọi sai số động học Fpr , fpkr hiệu số đại số lớn giá trị sai số tích luỹ k bước răng, với k từ đến Z Gọi sai số tích luỹ bước frr hiệu số lớn khoảng cách từ tâm quay đến đoạn thẳng chia prôfin gốc danh nghĩa Gọi độ đảo hướng kính vành fvwr dịch chuyển prôfin theo hướng tiếp tuyến, trực tiếp gây độ dao động khoảng pháp tuyến chung phạm vi vòng quay bánh Gọi độ dao động khoảng pháp tuyến chung fcr sai số lớn góc quay bánh gia công dụng cụ cắt Gọi sai số lăn Firr'' thay đổi lớn khoảng cách tâm bánh cần đo bánh mẫu xác ăn khớp khít với Gọi độ dao động khoảng cách tâm đo sau vòng firr' hiệu số lớn trị số lớn nhỏ sai số số động học cục bánh Gọi sai số động học cục fpbr hiệu số bươc sở thực bươc sở danh nghĩa, đo mặt phẳng thẳng góc với hướng Gọi sai lệch bước sở ffr khoảng cách pháp tuyến hai prôfin mặt đầu danh nghĩa bao lấy prôfin mặt đầu thực Gọi sai số prôfin fptr hiệu số hai bước vòng vòng tròn bánh Gọi sai lệch bước 65 '' irr f độ dao động khoảng cách tâm đo sau fr khoảng cách hai đường thẳng đường xoắn (đối với bánh nghiêng) lý thuyết nằm hình trụ qua chiều cao kẹp lấy hướng thật Gọi sai số hướng fkr khoảng cách pháp tuyến hai đường thẳng nằm mặt phẳng tiếp tuyến với hình trụ sở song song với đường tiếp xúc Gọi sai số hình dạng vị trí đường tiếp xúc Ngồi thơng số đánh giá mức tiếp xúc mặt răng, phải đánh giá theo % diện tích tiếp xúc, xét theo chiều cao chiều dài răng: hm hp (a c) cos Theo chiều dài: 100% B Theo chiều cao: Trong đó: hm chiều cao trung bình vết tiếp xúc hp chiều cao làm việc (a - c) chiều dài vết tiếp xúc góc nghiêng 4.4 Cấp xác chế tạo bánh răng: Theo tiêu chuẩn TCVN 1067 – 84, cấp xác chế tạo bánh quy định 12 cấp, kí hiệu 1, 2, , 12 Cấp xác giảm dần đến 12 Ở cấp xác tiêu chuẩn quy định giá trị dung sai sai lệch giới hạn cho thông số đánh giá mức xác Việc chọn cấp xác cảu truyền động bánh thiết kế phải dựa điều kiện làm việc cụ thể truyền động Trong sản xuất khí thường sử dụng cấp xác 6, 7, 8, 4.5 Dạng đối tiếp mặt dung sai độ hở mặt bên: Tuỳ theo yêu cầu giá trị độ hở mặt bên nhỏ nhất, jnmin mà tiêu chuẩn quy định dạng đối tiếp, kí hiệu h, e, d, c, b, a Dạng h có độ hở nhổ jnmin= độ hở tăng dần từ h đến a Trong điều kiện làm việc bình thường sử dụng dạng b, dạng sử dụng phổ biến chế tạo khí Tiêu chuẩn quy định miền dung sai độ hở mặt bên, kí hiệu h, d, c, b, a, y, x Trong thiết kế sử dụng dạng đối tiếp miền dung sai tuơng ứng Ví dụ: dạng b, miền dung sai b, sử dụng khơng tương ứng Ví dụ: dạng đối tiếp b miền dung sai a Khi đánh giá “mức khe hở cạnh răng” người ta kiểm tra trực tiếp giá trị độ hở mặt bên nhỏ nhất, jnmin 66 4.6 Ghi ký hiệu cấp xác dạng đối tiếp mặt răng: Ví dụ: - - 8b TCVN1067 - 84 Từ trái qua phải: - Cấp xác mức xác động học - Cấp xác mức làm việc êm - Cấp xác mức tiếp xúc mặt b - Dạng đối tiếp mặt dung sai độ hở mặt bên tương ứng b CÂU HỎI ÔN TẬP Tiêu chuẩn quy định dung sai cho yếu tố kích thước ren vít đai ốc lắp ghép ren Thế đường kính biểu kiến, nêu cơng thức tính ren vít ren đai ốc Nêu miền dung sai tiêu chuẩn quy định kích thước chiều rộng b then, rãnh trục rãnh bạc Từ miền dung sai tiêu chuẩn chọn kiểu lắp cho mối ghép then bạc cố định trục Lắp ghép then hoa thực theo yếu tố kích thước, Có phương pháp thực đồng tâm hai chi tiết then hoa, tương ứng với phương pháp lắp ghép thực theo yếu tố kích thước Trình bày cách ghi kí hiệu lắp ghép then hoa vẽ Tiêu chuẩn quy định cấp xác chế tạo ổ lăn? Kí hiệu chúng Có dạng tải trọng tác dụng lên vịng ổ lăn đặc tính dạng 10 Nêu phương pháp chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho lắp ghép ổ lăn với trục với lỗ thân hộp ... Ra10 (R? ?10 ) Ra20 (R’20) Ra40 (R’40) 10 10 10 10 10 0 10 0 10 0 10 0 1, 05 1, 1 10 ,5 1, 1 11 1, 15 1, 2 1, 2 1, 2 12 12 1, 6 1, 6 1, 4 1, 6 14 16 16 16 2,0 1, 8 2,0 18 2,4 12 5 20 20 14 14 0 16 0 16 0 16 0 22 24 16 0... 14 0 16 0 16 0 16 0 22 24 16 0 17 0 18 0 18 0 19 0 200 200 21 22 14 0 15 0 18 20 12 5 13 0 19 2 ,1 2,2 12 5 17 1, 9 2,0 12 16 11 0 12 0 15 1, 7 1, 8 11 0 13 1, 5 1, 6 11 11 ,5 1, 3 1, 4 10 5 200 210 220 220 240 2,5 2,5 2,5... gồm - 3 6 10 10 18 18 30 50 30 50 80 Trên Đến bao gồm 10 14 14 18 18 24 24 30 30 40 40 50 50 65 25 80 12 0 18 0 250 315 400 12 0 18 0 250 315 400 500 65 80 80 10 0 10 0 12 0 12 0 14 0 14 0 16 0 16 0 18 0 18 0