CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP
1. Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép thông dụng
1.3. Dung sai lắp ghép côn
Lắp ghép côn được sử dụng phổ biến là nhờ các tính chất ưu việt của nó như:
độ kín, độ bền cao, có thể dễ dàng điều chỉnh được khe hở hoặc độ dôi nhờ sự thay đổi vị trí dọc trục của chi tiết, tự định tâm tốt, khả năng tháo lắp nhanh mà không làm thay đổi bề mặt lắp ghép của các chi tiết.
1.3.1. Góc côn và độ côn
Góc côn α là góc giữa hai đường sinh trong mặt cắt dọc trục của côn Hình 2.8
55
a/2
d Ds D
L Ls
Độ côn C là tỉ số giữa hiệu đường kính 2 mặt cắt ngang với khoảng cách giữa chúng là L. Đối với côn cụt hình dưới, thì độ côn là tỉ số của hiệu đường kính đáy lớn và đáy nhỏ với chiều dài côn: C =
L d D
= 2tgα 2
d D
A
A
A A
1.3.2. Dung sai kích thước góc
Lắp ghép côn thực hiện theo kích thước góc, vì vậy dung sai kích thước côn cũng chính là dung sai kích thước góc. Dung sai kích thước góc được kí hiệu là AT( Angle Tolerance)
Trị số dung sai được tính bằng hiệu số của góc giới hạn lớn nhất và góc giới hạn nhỏ nhất:
AT = αmax - αmin
Dung sai góc có thể biểu thị bằng đơn vị góc( radian hoặc độ, phút, giây góc) hoặc bằng đơn vị dài, micromet( àm). Tuỳ theo đơn vị biểu thị ta cú cỏc kớ hiệu sa
ATα- Dung sai góc tính theo đơn vị góc.
AT’α - Trị số quy tròn của dung sai góc tính theo độ, phút, giây góc.
ATh - Dung sai góc được biểu diễn bằng đoạn vuông góc với một cạnh của góc tại vị trí cách đỉnh một đoạn L1 và nằm đối diện với góc dung sai ATα
Mặt cắt ngang đã cho
Hình 2.9. Sơ đồ biểu diễn góc côn
Hình 2.10. Sơ đồ biểu diễn độ côn
56 ATh = ATα . L1 . 10-3
với đơn vị của ATh là àm, ATα là rad, L1 là mm
ATD dung sai góc côn được biểu diễn bằng dung sai hiệu đường kính của hai mặt cắt ngang của côn và cách nhau một khoảng L đã cho
+ Khi góc côn ứng với độ côn C ≥ 1: 3 thì ATD = ATh
+ Khi góc côn ứng với độ côn C > 1:3 thì ATD = cosh2
AT với α là góc côn danh
nghĩa.
1.3.3. Cấp chính xác
Tiêu chuẩn TCVN 260 - 86 quy định 17 cấp chính xác chế tạo kích thước góc, kí hiệu là 1,2,…, 17 với độ chính xác giảm dần từ 1 đến 17.
Trong chế tạo cơ khí, cấp 7- 12 được sử dụng phổ biến .Cấp 7- 8 được sử dụng khi chế tạo các chi tiết độ côn chính xác cao, yêu cầu định tâm tốt như đầu định tâm của trục lắp với bánh răng, lỗ côn độ chính xác cao, chuôi côn của dụng cụ cắt,…Cấp chính xác 9-12, sử dụng đối với những chi tiết côn độ chính xác bình thường.
Trị số dung sai góc tương ứng với các cấp chính xác và các khoảng chiều dài danh nghĩa L khác nhau. Tra trong bảng TCVN260-86.
1.3.4. Lắp ghép côn trơn
Lắp ghép có đặc tính: lắp có độ dôi( lắp cố định), lắp có độ hở( lắp động) và lắp ghép khít. Độ hở và độ dôi của lắp ghép tuỳ thuộcvào vị trí hướng trục của các chi tiết lắp ghép.
Vị trí hướng trục được xác định so với mặt phẳng chuẩn đã chọn Hình 2.11. Sơ đồ biểu diễn dung sai kích thước góc
max
min
AT
a
) b
) L
max
C
1:3
min
AT
2 AT 2 max
c )
min
ATh
2 AT
2 L1
C
>1:3
57 Mặt phẳng chuẩn của côn được chọn là mặt phẳng vuông góc với đường tâm côn. Khi đã chọn mặt phẳng chuẩn thì vị trí hướng trục của hai côn lắp ghép với nhau được xác định bằng khoảng cách chuẩn Zp.
Khoảng cách chuẩn Zp là khoảng cách giữa hai mặt chuẩn của côn lắp ghép đo theo hướng trục của côn. Tương ứng với các kích thước giới hạn của góc côn có khoảng cách chuẩn giới hạn: Zpmax, Zpmin và dung sai khoảng cách chuẩn Tp, được tính như sau: Tp = Zpmax - Zpmin
Zpmax, Zpmin: là khoảng cách chuẩn giới hạn ở vị trí ban đầu của côn lắp ghép
Khi thực hiện lắp ghép thì tuỳ theo đặc tính lắp ghép(độ dôi hoặc độ hở) mà vị trí của côn lắp ghép dịch chuyển tương đối với nhau một lượng Ea. Vị trí sau khi lắp ghép là vị trí cuối của côn, Pf
Hình 2.12. Lắp ghép côn trơn
Zp
Mặt phẳng chuẩn của côn
P1
TP
ZPmax
Mặt phẳng chuẩn chuÈn
Vị trí giới hạn ban đầu ®Çu
Vị trí thực ban đầu
ZPa
ZPmin
Pa
P2
Hình 2.13
Vị trí cuối Mặt phẳng chuẩn
Dịch chuyển đã cho Vị trí ban đầu
P P
1
Ea
Hình 2.14
58 Khi yêu cầu dung sai khoảng cách chuẩn ta có thể tính được dung sai góc của côn lắp ghép. Hoặc ngược lại với dung sai góc đã cho của côn lắp ghép ta cũng có thể tính ra dung sai khoảng cách chuẩn. Trong chế tạo người ta thường kiểm tra côn thông qua kiểm tra khoảng cách chuẩn.