Chuong 3 dung sai lap ghep va do luong be mat tru tron 1

Hệ thống dung sai kích thước TCVN 2244 - 99.Nếu kí hiệu đặc tính của mối ghép là X thì quan hệ của nó với kích thước củaloạt lỗ XA và trục XB có thể biểu diễn: X = fXA , XB CHƯƠNG 3: DUN

Trang 1

CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO

Trang 2

3.1 Hệ thống dung sai kích thước (TCVN 2244 - 99).

Nếu kí hiệu đặc tính của mối ghép là X thì quan hệ của nó với kích thước củaloạt lỗ (XA) và trục (XB) có thể biểu diễn:

X = f(XA , XB)

Trang 3

X A , X B là những đại lượng ngẫu nhiên, độc lập biến đổi trong một miền sai số nào đó, tùy thuộc vào quá trình gia công, tương ứng là ∆∆∆X A và ∆∆∆X B Khi đó, đặc tính của lắp ghép cũng tương ứng biến đổi trong một miền sai số ∆∆∆X với:

Thực chất, ∆∆∆X A và ∆∆∆X B chính là phạm vi cho phép lớn nhất của sai số hay chính

là dung sai của loạt kích thước trục và lỗ Vậy:

Trong đó:

B B

A A

X X

f X

A A

TX X

f TX

X

f TX

∂

∂+

f

Trang 4

Qui định dung sai lắp ghép:Theo sự nghiên cứu và hệ thống hoá thínghiệm, người ta tìm ra mối quan hệ giữa sai số chế tạo và kích thước như sau:

• C là hệ số chỉ mức độ

chính xác của phương pháp gia công và

x = 2,5 ÷ 3,5

• d - đường kính danh

nghĩa của chi tiết khảo sát

xd C

Trang 5

Công thức dung sai:

, 0 ( i a 3 D D a

Từ việc xác định được sai số ứng với kích thước gia công mà người ta tìm cách điều chỉnh máy sao cho sai số này nằm trong giới hạn dung sai yêu cầu Nhận thấy, sai số phụ thuộc vào kích thước gia công và điều kiện gia công Công thức trên có thể viết thành δδδδ = a.i Khi đó:

Trang 6

thấy trị số dung sai chỉ phụ thuộc vào i

(theo (*)) tức là phụ thuộc vào kích

thước.

Trang 7

• Cấp chính xác

• Tiêu chuẩn quy định 20 cấp chính xác kí hiệu là: IT01, IT1, , IT18 theo thứ tự độ chính xác giảm dần

• Các cấp chính xác từ IT1 ÷ IT18 thông dụng

• Cấp IT01 ÷ IT4 độ chính xác rất cao

• Cấp IT5 - IT8 cơ khí thông dụng

• Cấp IT9 ÷ IT11 cơ khí lớn (gia công các chi tiết có kích thước lớn)

• IT12 ÷ IT16 gia công thô.

Trang 8

a - hệ số cấp chính xác Từ cấp 5, a tạo thành một cấp số nhân với công bội ϕ = 1,6, cứ sau 5 cấp chính xác thì giá trị dung sai tăng lên 10 lần Trị số

a càng nhỏ thì cấp chính xác càng cao và ngược lại.

Ta có thể dùng trị số a để so sánh mức độ chính xác của 2 kích thước bất kì.

Trang 9

Với các cấp chính xác từ IT01 – IT1:

IT01: T = 0,3 + 0,008D IT0: T = 0,5 + 0,012D IT1: T = 0,8 + 0,020D

4

1

51

2

IT

IT IT

1

5 ( 1

3

IT

IT IT

4 )3

1

5(1

4

IT

IT IT

IT = ×

Trang 10

• Sai lệch cơ bản :Sai lệch cơ bản là 1 trong 2 sai lệch giới hạn nằm gần đường không nhất Nó xác định vị trí của miền dung sai so với đường không Nếu miền dung sai nằm phía trên kích thước danh nghĩa thì sai lệch cơ bản là sai lệch dưới (ei,EI) còn nếu nằm phía dưới kích thước danh nghĩa thì là sai lệch trên (es, ES).

MiÒn dung sai trôc MiÒn dung sai lç

Trang 11

Theo TCVN 2244-1999 có 27 sai lệch cơ bản của lỗ và 27 sai lệch cơ bản của trục đối xứng đối với nhau qua đường không

Trang 12

• Đăt vấn đề

Khi đó với cùng một yêu cầu đặt ra có rất nhiều phương án lắp ghép để đảm bảo yêu cầu đó Khi đó không đảm bảo được tính đổi lãn chức năng Như vậy, vấn đề đặt ra là cần đưa ra một hệ thống tiêu chuẩn để ứng với một đặc tính lắp ghép cho trước thì chỉ hình thành một kiểu lắp mà thôi.

Dung sai của độ hở: TS = Smax - Smin

TS = Smax - Smin = ES – ei - EI + es = TD + Td

Dung sai của độ dôi: TN = Nmax - Nmin

TN= dmax - Dmin - (dmin - Dmax) = Td + TD

Dung sai của đặc trưng mối ghép.

TN(S) = Smax - Smin = Nmax – Nmin

= Smax + Nmax = TD + Td

Trang 13

LỖ CƠ SỞ(H)

Dung sai trục

Trang 14

Hệ thống lỗ: Khi phối hợp lỗ cơ sở H với:

Các miền dung sai từ a ÷ h sẽ nhận được mối ghép có độ hở.

Các miền dung sai js, k,m,n sẽ nhận được mối ghép trung gian.

Các miền dung sai từ p – zc sẽ nhận được mối ghép có độ dôi.

Trang 15

TRỤC CƠ SỞ (h)

Dung sai lỗ

Trang 16

Hệ thống trục: Khi phối hợp trục cơ sở h với:

Các miền dung sai từ A – H sẽ nhận được mối ghép có độ hở.

Các miền dung sai JS, K, M,N sẽ nhận được mối ghép trung gian.

Các miền dung sai từ P – ZC sẽ nhận được mối ghép có độ dôi.

Trang 17

Chọn hệ thống lắp ghép

Ví dụ: Mối ghép giữa chốt ắc với lỗ của biên và thành piston.

Trang 18

φ40H7/g6 φ40 H7-g6

6

7 40

g

H

Φ

025

0

009

0

025

0 40

−

+ Φ

Hệ thống lỗ:

Hoặc Hoặc Hay

CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT

TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO

Trang 19

φ30F7/h6 φ30 F7- h6

6

7 30

h

F

Φ

013

0

020

0

041

0

30

− +

+ Φ

Hệ thống trục:

Hoặc Hoặc

Hay

Trang 21

độ lệch tâm tương đối

RZD, RZd và RaD , Rad – các thông số đặc trưng độ nhám bề mặt ổ và bề mặt

trục.

TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO 3.4.Tính, chọn mối ghép có khe hở theo tiêu chuẩn.

Để tính toán chọn kiểu lắp cho mối ghép ta dựa theo 2 điều kiện:

Phải đảm bảo ma sát ưtrượt trong ổ, nghĩa là với chiều dày nhỏ nhất cho phép

[hmin] của nêm dầu vẫn phải đảm bảo ma sát ướt trong ổ, muốn vậy phải đảm

bảo điều kiện: [hmin] ≥ k(RZD + RZd + γb ) ≈ k(4RaD + 4Rad + γb ) Trong đó:

k – hệ số dự trữ tin cậy, k ≥ 2;γb – lượng bổ xung đảm bảo màng dầu không bị

phá vỡ: γb = (2÷3) µ m

Trang 22

ổ làm việc với hiệu suất tốt nhất: theo điều kiện ma sát ướt thì h

≥ [hmin], khi h đạt giá trị lớn nhất có thể thì điều kiện ma sát ướt được

đả m bảo một cách tin cậy nhất, do đó ổ làm việc với hiệu suất tốt nhất, Stnh Để đảm bảo điều kiện này thì độ hở trung bình Sm của

kiểu lắp mà ta chọn phải gần nhất với giá trị Stnh:

Trong đó: m1, m2 – hệ số phụ thuộc vào tỉ số l/dN (chiều dài ổ và đường kính

danh nghĩa lắp ghép);

p - áp lực trung bình của ổ, N/m2: p = R/(l.dN);

R – tải trọng hướng tâm tác dụng lên ngỗng trục, N;

µ - độ nhớt động học của dầu ở nhiệt độ khi ổ làm việc, N/m2;

ω - tốc độ góc của trục, rad/s: ω= πn/30; n- số vòng quay của trục, v/ph;

Sm ≈ Stnh

Theo lý thuyết của thuỷ động học của dầu trong ổ người ta đã tìm được quan

hệ giữa h và S như sau:

Trang 23

Biểu thị quan hệ h và S bằng đồ thị

• Để hở tốt nhất (Stnh) là giá trị S khi

h đạt giá trị lớn nhất h’.

• Ứng với giá trị nhỏ nhất cho phép

của chiều dày nêm dầu [hmin], ta

cũng xác định được hai giá trị độ

hở nhỏ nhất và lớn nhất cho phép

[Smin], [Smax].

• Từ công thức trên ta tính được:

χmin - độ hở lệch tâm tương đối khi độ hở S = [Smin].

Khi ổ làm việc với độ hở cho phép nhỏ nhất [Smin] thì vẫn có khả

năng suất hiện dao động tự kích thích của trục trong ổ nếu nhưư

χ <0,3 Dao động đó dẫn đến phá hoại sự hình thành màng dầu

bôi trơn, vì vậy độ lệch tâm tương đối χmin ứng với độ hở cho

phép nhỏ nhất phải lớn hơn hoặc bằng 0,3.

Trang 24

Cũng từ trên ta tính:

• χmax - độ hở lệch tâm tương đối khi độ hở S = [Smax]

• Giá trị độ hở lớn nhất của lắp ghép mà ta chọn cần phải tính đến

sự tăng độ hở do mòn của mhám bề mặt, độ mòn lớn nhất có thể là:

• Để xác định trị số [Smin], [Smax], Stnh ta phải xác định các giá trị min,

max, tnh xuất phát từ công thức sau

This image cannot currently be display ed.

Trang 25

• Trong trường hợp χmin < 0,3 thì điều kiện trờn không thoả mãn, khi đó độ hở nhỏ nhất cho phép được tính nhưư sau:

• Trong đó: Ah đượ c xác định theo Ah

• Aχ xác định được từ bảng, ứng với giá trị nhỏ nhất của χ(χ=0.3)

h

tnh tnh

min tnh

A

A 1

] h

[

2 S

A

A ] h

[ 857

2 ]

S

=

Trang 26

VÍ DỤ

• Ví dụ: chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép ổ trượt làm việc trong điều kiện ma sát ướt các thông số kích thước và điều kiện của ổ là: dN

= 75 mm, l =75 mm, P = 1,47.106 N/m2 ω = 157 rad/s (1500 v/ph) Dầu tua bin 22 với độ nhớt động học ở t = 500C là µ = 19 10-3 N.s/m2.

• Độ nhám bề mặt lắp ghép có đặc trưng là RaD = Rad =0,8 µm Tiến hành tính toán chọn kiểu lắp theo thứ tự sau:

+ Tính chiều dày nhỏ nhất cho phép của nêm dầu theo công thức 6)

(4-[hmin] = 2(4RaD + 4Rad + γb) với k = 2 µm:

[hmin] = 2(3,2 + 3,2 + 2) = 16,8.10-6 m

Trang 27

VÍ DỤ

Trang 28

VÍ DỤ

Trang 29

VÍ DỤ

Trang 30

• Một cách khác là chọn theo kinh nghiệm

• Lắp ghép H/h, đặc tính của loại lắp ghép này là độ hở giới

hạn bé nhất (Smin) bằng không.

Trang 31

Trang 32

Lắp ghép H/g, G/h được quy định ở cấp chính xác cao, từ IT4 ÷ IT6 đối với trục và từ IT5

÷ IT7 đối với lỗ

Trang 33

- H7/f7, F8/h6 : là hai kiểu lắp được sử dụng ưu tiên và

sử dụng đối với các mối ghép chính xác.

Trang 36

3.5.Tính, chọn mối ghép có độ dôi

Khi chọn mối ghép có độ dôi cần phải đảm bảo:

- Đảm bảo độ bền của mối lắp nghĩa là các chi tiết không có dịch chuyển tương đối giữa hai

bề mặt lắp ghép khi có ngoại lực tác dụng

- Đảm bảo độ bền của mối lắp nghĩa do ứng suất sinh ra khi có ngoại lực tác dụng

- Qúa trình tính toán ( dựa trên bài toán tính sức bền mối ghép ống dầy ( bài toán lame))như sau:

Tính toán áp lực riêng nhỏ nhất trên bề mặt tiếp xúc của mối ghép khi có ngoại lực

lf d

M p

N

x

π

=

Trang 37

•f – hệ số ma sát theo hướng tác dụng của lực

Xác định độ dôi tính toán nhỏ nhất đủ đảm bào truyền lực:

lf d

P p

2

m N lf

d d

M P

p

N N x

=

2

2 1

min min [ ] 1

E

C E

C d p

N tt N

Trang 38

-E1,E2 là mô đun đàn hồi của vật liệu chi tiết bị bao và chi tiết bao , N/m2

- C1, C2 là hệ số Lamê xác định như sau :

• µ1 , µ2 là hệ số poatson tương ứng với chi tiết bị bao và bao

• Đối với chi tiết bằng thép thì µ = 0,3 ; E= (1,96 ÷2).1011 N/m2, chi tiết bằng gang thì µ = 0,25 ; E = (0,74 ÷ 1,05 ).1011 N/m2

1 2 1

2 1

=

N

d d d

=

d d d

d C

N N

;

Trang 39

Xác định độ dôi cho phép nhỏ nhất khi kể ảnh hưởng của nhám bề mặt

• [Nmin] = Nmin.tt + 1,2(RzD + Rzd ) Nmin.tt + 5(RaD + Rad ) (4-19)

•Ngoài ảnh hưởng của nhám, người ta còn kể đến ảnh hưởng của những yếu tố khác đến sự thay đổi độ dôi tính toán, ví dụ sự khác nhau giữa nhiệt độ làm việc của chi tiết

và nhiệt độ khi lắp ảnh hưởng của lực li tâm…

Xác định áp lực riêng cho phép lớn nhất [pmax] , đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trên bề mặt tiếp xúc của chi tiết lắp ghép [pmax] lấy giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị

Trang 40

2

2 1

1 max

max

E

C E

C d p

Trang 41

•Ví dụ : chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có kích thước : dN = 60mm ; l = 70mm ;

d1 = 10mm , d2 = 100mm Dùng để truyền mô men xoắn Mx = 650 Nm Vật liệu chi tiết bằng thép 45 có giới hạn chảy :

= 35.107 N/m2 Chiều cao trung bình của nhám bề mặt trục Rzd = 6,3 µm, trên

bề mặt lỗ RzD = 10 µm

•Xác định [pmin] theo :

• [pmin] = N / m2

•Chọn hệ số ma sát f = 0,08

•Xác định Nmin theo :Nmin = [Pmin] dN

7 3

2

3 2 , 05 10

08 , 0 10 70 ) 10 60 ( 14 , 3

650 2

=

−

43 , 2 3 , 0 100

60 1 100

60 1

10 1 60

10 1

=

C

Trang 42

2

43 , 2 76 ,

2

/ 10 20 60

2

/ 10 13 100

Trang 43

Nmax = 13.10 7 60.10 -3 124 10 124 µm

10 2

43 , 2 76 ,

117 , 0

030 , 0 7

7 60

u

H

φ

thỏa điều kiện

Trang 44

3.6 Chọn mối ghép có độ dôi theo kinh nghiệm

- Mối ghép H/p, P/h:

Độ dôi đảm bảo nhỏ nhất và dùng ccx IT4-IT6 đối với trục, ỊT-IT7 đối với lỗ.

Truyền mô men xoắn hoặc lực chiều trục nhỏ

Ví dụ vành định vị lắp với trục động cơ ( hình trái)

Bạc cố định với tấm dẫn hướng của đồ gá ( hình phải)

Trang 45

- Mối ghép H/r, H/s, H/t, R/h S/h,T/h:

Độ dôi vừa phải

Dùng cho mối ghéo chịu tải trọng nặng nhưng có chi tiết kẹp chặt phụ

Ví dụ dùng cho mối lắp của bạc lắp với nắp của thân máy nén khí để khoan ( hình trái), bạc lắp với đầu biên của máy nén khí ( hình giữa), áo xi lanh với lắp với thân của cơ cấu van trượt ( hình cạnh giữa), bánh răng nhỏ lắp với trục bơm dầu của máy kéo có kẹp chặt phụ bằng then ( Hình phải)

Trang 46

- Mối ghép H/r, H/s, H/t, R/h S/h,T/h:

Hoặc ví dụ lắp giữa vành răng đồng của bánh vít với thân gang có kẹp chặt phụ bằng vít

Trang 47

- Mối ghép H/u, H/x, H/z và U/h

Độ dôi lớn

Ví dụ H7/u, H8/u8 và U8/h7 dùng trong đĩa li hơp lắp không tháo với trục, vành đồng trên thân của bánh vít, bánh tầu hỏa lắp với trục toa tầu, bạc ổ trượt lắp với thân ổ của máy ép bánh lệch tâm ( hình trái), bạc ngắn với moay ơ bánh răng ( hình giữa), Chốt tay quay lắp với đĩa tay quay và đĩa tay quay với trục của máy nông nghiệp ( hình phải)

Trang 48

- Mối ghép H/p, P/h:

Độ dôi đảm bảo nhỏ nhất và dùng ccx IT4-IT6 đối với trục, ỊT-IT7 đối với lỗ.

Truyền mô men xoắn hoặc lực chiều trục nhỏ

Ví dụ vành định vị lắp với trục động cơ ( hình trái)

Bạc cố định với tấm dẫn hướng của đồ gá ( hình phải)

Trang 49

3.7 Tính chọn mối ghép trung gian

1)Tính xác suất nhận được độ dôi và độ hở của lắp ghép

•Để tính xác suất nhận được được độ hở ta coi kích thước loạt chi tiết chế tạo tuân theo luật phân bố chuẩn (phân bố Gauss) Do vậy đặt tính lắp ghép ( độ đôi N va độ hở S) cũnt tuân theo luật phân bố chuẩn Giả sử một lắp ghép trung gian có độ dôi N (s) phân

bố theo quy luật Gauss.

•Sai lệch bình phương trung bình của độ dôi là :

• TD , Td - dung sai kích thước lỗ và kích thước trục

•Độ dôi trung bình của lắp ghép :

•Nm =

2 2 )

(

6

1

d D S

σ

2 2

max max

min

= +

Trang 50

• Ở đây ta coi trường hợp xuất

hiện độ hở ,tức là xuất hiện độ dôi

âm ,nên khi tính Nm thì Nmin bằng

Smax mang dấu âm (ngược lại cũng

có thể coi trường hợp xuất hiện độ

dôi âm là xuất hiện độ hở âm )

• Điểm c ứng với giá trị N = 0 và

Tiêu đề	Dung sai lắp ghép bề mặt trụ tròn và phương pháp đo
Thể loại	bài báo
Năm xuất bản	2013

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	4,59 MB

Chuong 3 dung sai lap ghep va do luong be mat tru tron 1

PHƯƠNG PHÁP ĐO 3.7. Dung sai lắp ghép ổ lăn