Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép
2. Dung sai mối ghép ren
Mối ghép ren được dùng nhiều trong các máy và dụng cụ để nối ghép các chi tiết với nhau, để kẹp chặt chi tiết (đai ốc vặn vào bu lông) để truyền chuển động hoặc truyền lực (vít me đai ốc trong máy công cụ, vít đai ốc trong ê tô, kích)
Các mối ghép ren này tuỳ theo dạng ren mà người ta phân ra: mối ghép ren dạng răng tam giác, hình thang, chữ nhật…
Theo chức năng mối ghép phân ra: ren kẹp chặt (ren hệ mét, ren hệ anh), ren truyền động ... tuy nhiên những chi tiết ren hệ mét được dùng phổ biến nhất.
2.1. Các thông số kích thước cơ bản
Trên hình vẽ là mặt cắt dọc theo trục ren để thể hiện prôfin ren của mối ghép.
Chi tiết bao có ren trong là đai ốc, chi tiết bị bao có ren ngoài là bulông.
d đường kính ngoài của ren ngoài (bulông)
- D đường kính ngoài của ren trong (đai ốc), d đường kính ngoài của ren ngoài (bu lông) là đường kính của một hình trụ có đường tâm trùng với đường tâm ren và bao lấy đỉnh của ren ngoài và đáy cửa tren trong
Hình 2.15. Mặt cắt dọc theo trục ren
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 30 - d2, D2 đường kính trung bình của ren ngoài và ren trong là đường kính của một hình trụ có đường tâm trùng với đường tâm ren và bề mặt của nó cắt các vòng ren sao cho chiều reoongj của rãnh ren bằng nhau
- d1, D1 đường kính trong của ren ngoài và ren trong là đường kính của mooyj hình trụ có đường tâm trùng với đường tâm ren và bao lấy đáy của ren ngoài và đỉnh của ren trong
- Bước ren p: là khoảng cách giữa hai cạnh ren song song kề nhau, đo thep phương song song với trục ren
- Góc profin ren : là góc tạo thành giữa hai cạnh kề nhau của ren, đo trong mặt phẳng qua trục ren ( = 600 với ren hệ mét, = 550 với ren hệ anh)
- Chiều cao lý thuyết của ren H: là khoảng cách từ đỉnh đến đáy của tam giác do các cạnh ren kéo dài tạo thành
- Chiều cao làm việc của ren: là khoảng tiếp xúc lớn nhất ở một phía của các cạnh ren đai ốc và bu lông đo theo phương thẳng góc với trục ren
2.2. Dung sai lắp ghép ren
- Ren được tập hợp bởi nhiều yêu tố, trong đó có những yếu tố cơ bản liên quan đến tính đổi lẫn chức năng của ren: đường kính trung bình, đường kính ngoài, đường kính trong, bước ren và góc prôfin ren. Sai số của các yếu tố cơ bản: bước ren, góc prôfin ren đều ảnh hưởng đến tính đổi lẫn của ren. Nhưng những sai số đó đều có thể coi như sai số của đường kính trung bình. Sửa lại đường kính trung bình là có thể đăth được tính đổi lẫn, do đó trong tiêu chuẩn quy định dung sai đường kính trung bình.
TCVN 2249 -77 và TCVN 2250- 77 quy định dung sai đường kính trung bình hý hiệu là b – đó là dung sai quy định cho đường kính trung bình biểu kiến, nó gồm 3 thành phần và được tính theo công thức:
b = ITd2 + ITfp + ITf
hay b = ITd2 + 1,732ITp + 0,36p IT/2
Trong đó: ITd2 là dung sai của bản thân đường kính trung bình ITfp là dung sai lượng bù hướng tâm của sai số bước ren ITf là dung sai lượng bù hướng tâm của sai số góc /2 ITp là dung sai bước ren
IT/2 là dung sai góc /2
Tiêu chuẩn chỉ quy định dung sai đường kính trung bình mà không quy định dung sai riêng cho từng yếu tố ITp và IT/2.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 31 Dung sai đường kính ngoài và đường kính trong chỉ quy định sao cho tránh có độ dôi theo các yếu tố đó, nghĩa là Đường kính ngoài dbu lông Dđai
Đường kính trong d1bu lông D1đai
Những yếu tố có liên quan tới cạnh của prôfin ren là đường kính trung bình, góc prôfin ren và bước ren. Vid thế có trường hợp đường kính trung bình của bu lông và đai ốc bằng nhau nhưng có sai số bước và sai số góc prôfin thì cũng không lắp được, muốn lắp được phải giảm đường kính trung bình của bu lông và tăng đường kính trung bình của đai ốc để bù sai số bước và sai số góc prôfin. Như vậy ta đã thay đường kính trung bình của bu lông và đai ốc bằng bằng đường kính trung bình mới do sai số bước fp và sai số góc prôfin f gây ra. Đường kính trung bình mới này gọi là đường kính trung bình biểu kiến
* Lắp ghép ren hệ mét
Lắp ghép ren cũng có đặc tính như lắp ghép trơn là: lắp có độ hở, lắp có độ dôi và lắp trung gian. Trong chương này chúng ta chỉ đi nghiên cứu lắp ghép ren có độ hở thường dùng cho ren kẹp chặt và ren truyền động.
Lắp ghép ren được hình thành bằng cách phối hợp các miền dung sai kích thước ren ngoài và ren trong.
Giá trị sai lệch giới hạn các kích thước ren ứng với các miền dung sai được quy định theo TCVN 1917 – 93.
2.3. Cấp chính xác chế tạo ren hệ mét
Bảng 2-3. MIỀN DUNG SAI KÍCH THƯỚC REN (LẮP GHÉP CÓ ĐỘ HỞ )
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 32 TCVN 1917 – 93 quy định các cấp chính xác chế tạo ren hệ mét lắp có độ hở theo bảng sau:
Trị số dung sai đường kính ren ứng với các cấp chính xác khác nhau tra theo bảng TCVN 1917 – 93.
* Ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép ren trên bản vẽ
Trên bản vẽ, lắp ghép ren cũng được ký hiệu dưới dạng phân số sau ký hiệu ren. Ví dụ M12x1-
g g
H 6 7
7 .
Ký hiệu lần lượt là ren hệ mét đường kính 12 mm, bước ren p = 1. Miền dung sai đường kính trung bình D2 và đường kính trong D1 đều là 7H. Miền dung sai đường kính trung bình d2 là 7g, đường kính ngoài d là 6g. Trên bản vẽ chi tiết, từ ký hiệu lắp ghép trên ta có thể ghi ký hiệu tren bản vẽ chi tiết như sau:
M12x1-7H đối với ren đai ốc M12x1-7g6g đối với ren ngoài.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1.Trong hệ thống TCVN trị số dung sai của các cấp chính xác từ 5 đến 17 được xác định như thế nào?
2. Tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn TCVN 2244- 99 quy định bao nhiêu cấp chính xác, ký hiệu và phạm vi sử dụng của chúng như thế nào ?
3. Có bao nhiêu sai lệch cơ bản? Ký hiệu từng loại?
4. Thế nào là hệ thống lắp ghép lỗ và trục cơ bản ? Vẽ hình minh hoạ.
5. Nêu phạm vi ứng dụng của một số lắp ghép trong kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn.
6. Nêu phạm vi ứng dụng của một số lắp ghép trong kiểu lắp chặt tiêu chuẩn.
7. Nêu phạm vi ứng dụng của một số lắp ghép trong kiểu lắp trung gian tiêu chuẩn.
8. Trình bày dung sai lắp ghép ren?
BÀI TẬP Bài 1 : Cho các kiểu lắp trụ trơn ghi trong dưới đây
Bảng 2-2. CẤP CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC REN
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 33 - Hãy lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép
- Lắp ghép đã cho thuộc nhóm lắp ghép nào? Xác đinh độ hở, độ dôi giới hạn của chúng.
TT DN (mm) Kiểu lắp
1 50
6 7 Js H và
6 7 h Js
2 92
6 7 k
H và 6
7 h K
3 124
6 7 n
H và 6
7 h N
Gợi ý làm bài : Dùng bảng dung sai tra sai lệch giới hạn theo các ký hiệu ta sẽ tìm được sai trên, sai dưới của lắp ghép và sẽ vẽ được sơ đồ lắp ghép. Sau khi có sơ đồ lắp ghép sẽ xác định được đặc tính của các mối ghép và tính toán.
Bài 2:: Một lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ sở trong đó DN = dN = 120mm. Dung sai của chi tiết lỗ TD =0,032mm, dung sai của chi tiết trục Td = 0,024mm, độ hở giới hạn nhỏ nhất Smin = 0,012mm.
-Vẽ sơ đồ lắp ghép xác định tính chất của mối ghép.
- Tính trị số mỗi ghép vừa xác định.
Gợi ý làm bài : Dựa vào giả thiết đã cho lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ sở ta có EI = 0, mà lắp ghép đã cho TD ;Td; và Smin ta lần lượt tìm được các giá trị sai lệch ES, es, ei sau đó vẽ được sơ đồ lắp ghép xác định được đặc tính của mối ghép và tính toán ( cho biết lắp ghép đã cho có độ hở)
Bài 3:: Một lắp ghép theo hệ thống trục cơ sở trong đó DN = dN = 210mm. Dung sai của chi tiết lỗ TD =0,022mm, dung sai của chi tiết trục Td = 0,034mm, độ hở giới hạn lớn nhất Smax = 0,01mm.
-Vẽ sơ đồ lắp ghép xác định tính chất của mối ghép.
- Tính trị số mỗi ghép vừa xác định.
Gợi ý làm bài : Dựa vào giả thiết đã cho lắp ghép theo hệ thống trục cơ sở ta có es = 0, mà lắp ghép đã cho TD ;Td; và Smax ta lần lượt tìm được các giá trị sai lệch ei, ES, EI, sau đó vẽ được sơ đồ lắp ghép xác định được đặc tính của mối ghép và tính toán ( cho biết lắp ghép đã cho là lắp ghép trung gian)
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 34