Chuong 4 giai chuoi kich thuoc va ghi kich thuoc tren ban ve

CHƯƠNG 4: CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼKhi thiết kế máy mới, ngoài việc tính toán động học và động lực học, người thiết kế cần phải quy định được dung sai cho phép về v

Trang 1

CHƯƠNG 4: CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ

Khi thiết kế máy mới, ngoài việc tính toán động học và động lực học, người thiết kế cần phải quy định được dung sai cho phép về vị trí tương quan giữa các chi tiết để đảm bảo khả năng làm việc của máy, bảo đảm tính kinh tế chế tạo các chi tiết máy cũng như độ tin cậy và tuổi bền của máy.

Trang 2

4.1 CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN

•Phân loại chuỗi kích thước:

*Chuỗi kích thước chi tiết

Trang 3

Trang 4

10/9/2016 7

Trang 5

10/9/2016 9

Trang 6

4.2 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC

a Phương pháp đổi lẫn hoàn toàn

Bài toán thuận:Trong bài toán này ta phải xác định kích thước danh nghĩa, dung sai,các sai lệch giới hạn của khâu khép kín khi biết kích thước danh nghĩa, dung sai và cácsai lệch giới hạn của các khâu thành phần

Bài toán nghịch: Xác định kích thước dung sai và các sai lệch giới hạn của các khâuthành phần khi biết kích thước danh nghĩa, dung sai và sai lệch giới hạn của khâu khépkín

Trang 7

4.2 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC

a Phương pháp đổi lẫn hoàn toàn- Để tiện cho việc giải người ta thường sơ đồ hoá các chuỗi

Trang 8

A A

A

1 2

2 1

1   

Trong đó i là những hệ số cố định gọi là hệ số ảnh hưởng của khâu thành phần đến khâukhép kín

+ Trong chuỗi đường thẳng:

i= +1 đối với các khâu tăng i= - 1 đối với các khâu giảm

+ Trong chuỗi mặt phẳng:

i= + cosx đối với các khâu tăng i= - cosx đối với các khâu giảm

Bài toán thuận:

4.2 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC a Phương pháp đổi lẫn hoàn toàn

- Ta có thể viết công thức (1) tổng quát như sau:

m i

A

1 1



Trong đó:

+ Tổng thứ nhất bao gồm m khâu thành phần tăng

+ Tổng thứ hai bao gồm ( n ) khâu thành phần giảm

Với chuỗi kích thước đường thẳng ta có thể viết như sau

n m voi A A

m i i m

Trang 9

10/9/2016 17

Dung sai của khâu khép kín:

A i

m

A i

T

1 1

m

i i n

m

i i i

T

1

/ / 

1 1

m i i n

m i i

m i

1 1

m i i n

m i i



(6)

(7)

Trang 10

10/9/2016 19

A 1

A=A 4

3 2 1

15 , 0 2

3 , 0 1

10 30 70

GIẢI

mm A

A4    70  30  10  30

mm TA

mm x

EI

x ES

55,0)40,0(15,0

40,0)1,190)0(1)3,0(1

15,0)0(1)15,0(101

12 , 0 4

21 , 0 3

12 , 0 2

29 , 0 47 , 0 1

4 24 4 16

75 , 0 05 , 0

mm A

VÍ DỤ 2

Trang 11

10/9/2016 21

12 , 0 4

21 , 0 3

12 , 0 2

29 , 0 47 , 0 1

4 24 4 16

75 , 0 05 , 0

mm A

A2,A1,,A4 là khâu thành phần giảm A4là khâu thành phần tăng

71 , 0 08 , 0

4 3 2 1

4 2 1 3

0

8002900

120

710120

470)

120(0

63,012,021,012,018,0

0416424)(

T T T T

A A A A A

Trang 12

10/9/2016 23

Bài toán nghịch:

b Bài toán nghịch: Cho dung sai và sai lệch giới hạn của khâu khép kín Xác

định dung sai, sai lệch giới hạn của các khâu thành phần

Ở đây ta chỉ nghiên cứu phương pháp thứ hai Ta coi cấp chính xác của các

khâu thành phần là như nhau khi đó hệ số cấp chính xác của các khâu bằng nhau

1/ Coi dung sai các khâu thành phần là như nhau

n

A i

1 1

/ / /

A tb

i

T a

1

/ / 



- Giá trị iiđược tra bảng theo TCVN - 2244 - 99

Trang 13

- Nếu atính> abảngcó nghĩa là ta đã thu hẹp dung sai các khâu thành phần trong chuỗi Do đókhâu tính bù sẽ được mở rộng dung sai và ta nên chọn khâu khó chế tạo nhất trong chuỗi.

-Khi tra bảng cần tuân theo qui ước:

+ Khâu thành phần tăng coi là lỗ cơ sở H; + Khâu thành phần giảm coi là trục cơ sở h

- Đến đây bài toán nghịch chỉ còn:

+ Biết khâu khép kín

+ Biết (n-1) khâu thành phần

+ Tìm một khâu thành phần Abù trừ

Trang 14

i

iES ei A

A

E

1 1

i

S S

Trang 15

Trang 16

10/9/2016 31

- Do đó phương pháp này chỉ nên áp dụng khi số khâu thành phần không lớn hoặc khikhâu khép kín không đòi hỏi có độ chính xác cao.Trong những trường hợp khác ta nêntiến hành giải chuỗi kích thước bằng phương pháp đổi lẫn chức năng không hoàn toàn

75 , 0

1

 

A

mm A

A

mm A

140 5 50 101

4

5 3 2 1

Xác định sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần

VÍ DỤ 3

Trang 17

Tra bảng có a= 100 là giá trị gần nhất với atb và có ccx

là 11 Ta tra dung sai của 4 khân còn một khân để lại làm bù trừ Khâu để laị là A4=Ak

9752,273,0.256,117,2

7501

tb

i

T a

075 , 0 5

3

16 , 0 2

22 , 0 1

5 11 5

50 11 50

101 11

TA

h TA

H TA

Khâu để lại tính là khâu A 4 = A b khâu này là khâu giảm nên dung sai của nó được xác định từ công thức sau:

Trang 18

4.2 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC b Phương pháp đổi lẫn khônghoàn toàn

Bao gồm các phương pháp sau:

 Phương pháp tính theo xác suất.

 Phương pháp lắp lựa chọn.

 Phương pháp điều chỉnh khi lắp.

 Phương pháp sửa chữa khi lắp.

Trang 19

m i

Khâu khép kín có giá trị lớn nhất khi tất cả các khâu thành phần tăng

có giá trị lớn nhất và tất cả các khâu giảm có giá trị bé nhất

Khâu khép kín có giá trị bé nhất khi tất cả các khâu thành phần tăng

có giá trị bé nhất và tất cả các khâu giảm có giá trị lớn nhất

Phương pháp xác suất

- Điều đó có thể xẩy ra, nhưng cần chú ý rằng chi tiết có kích thước ở giá trị max

và min có xác suất rất nhỏ, cho nên sự kết hợp tất cả các giá trị cực đại và cực tiểucùng một lúc như vậy lại càng có xác suất bé hơn nữa và trong thực tế có thể bỏqua được

- Như vậy nếu bỏ qua các giá trị khâu khép kín có xác xuất bé thì có thể nóirằng, với kích thước và dung sai cho trước của các khâu thành phần thì thực tếkhâu khép kín có giá trị max < giá trị Amax theo công thức (5) và giá trị cựctiểu > giá trị Amin theo công thức (6) Khi đó với giá trị nhất định nào đó củakhâu khép kín thì các khâu thành phần cũng có thể chế tạo với các dung sai TAi

> giá trị tính toán theo phương pháp trên

Trang 20

10/9/2016 39

Biết dung sai, sai lệch giới hạn của các khâu thành phần Tìm dung sai, sai lệch giới hạn khâukhép kín

Nếu gọi:ilà sai lệch bình phương trung bình của khâu Ai.

là sai lệch bình phương trung bình của khâu A

Áp dụng lý thuyết xác suất ta có:

(14)

Ở chương trước ta đã biết rằng, nếu kích thước tuân theo quy luật phân bố chuẩn trung tâmphân bố trùng với trung tâm dung sai và khoảng phân bố bằng với khoảng dung sai thì 6 = T

n m i i m

i

i i

1

2 2 2

1

2 1

2 2

2      



Tuy nhiên trong trường hợp tổng quát, điều ấy hầu như không xẩy ra Do đó ta đưa

vào hệ số K gọi là hệ số phân bố của đại lượng ngẫu nhiên Hệ số K phụ thuộc vào

dạng đường cong phân bố mật độ xác suất và vị trí của nó so với trung tâm dung sai

Khi đó: 6 = K T  K T

6



Thay vào công thức (14) ta được:

(15)

- Trong công thức này K, Kilà hệ số phân bố của khâu Avà các khâu thành phần Ai

2 2 1

2 2 2 2

16

1

I I

n m

i

i K TA T





  2

2 1

2 2

2

I I

n m i

i K TA T

Trang 21

10/9/2016 41

- Trên hình vẽ: Gốc O là vị trí kíchthước danh nghĩa của khâu Ai

ilà trung tâm dung sai của Ai

- Do sai số hệ thống nên trung tâm phân bố không trùng với trung tâm dung

sai Quan hệ giữa Mivàicó thể viết:

Trong đóilà hệ số vị trí của đường phân bố tính đến việc không trùng nhau của

trung tâm phân bố và trung tâm dung sai

Đối với khâu khép kín:

Tương tự đối với các khâu thành phần:

Trang 22

10/9/2016 43

 Theo lý thuyết xác suất ta có

Do đó:

(18)

1 1

m n i i

Bài toán thuận đã giải xong bằng các công thức: (15), (19), (20) các hệ sối, Ki, hoàn toànphụ thuộc vào điều kiện gia công nên cần phải dựa vào thống kê trong sản xuất mới xác địnhđược

Phương pháp xác suất:

Trang 23

10/9/2016 45

Nói chung, với mức chính xác vừa phải có thể lấy Ki= 1,2

i= 0,15 đối với các bề mặt bị bao

i= - 0,15 đối với các bề mặt bao

Riêng  và K phải dùng xác suất để tính Nó phụ thuộc vào dạng vị tríđường cong phân bố với mức độ chính xác đủ dùng có thể lấy K= 1;= 0

12 , 0 4

21 , 0 3

12 , 0 2

29 , 0 47 , 0 1

4 24 4 16

75 , 0 05 , 0

mm A

0

16 , 0

2 , 0

14 , 0

1 , 0

4 3 2 1

17 , 1

15 , 1

2 , 1

4 3 2 1

VÍ DỤ 4

Trang 24

10/9/2016 47

A2,A1,,A4 là khâu thành phần giảm A3 là khâu thành phần tăng Kích thướcdanh nghiã của khâu khép kín bằng không Dung sai và sai lệch trung bình củacác khân thành phần:

T1= 0,18 mm Em1 = -0,38 mm

T2 =T4 = 0,12 mm Em2= Em4 =0,12mm

T3 =0,21 mm Em3 = -0,105 mm

383 , 0 12 , 0 2 , 1 21 , 0 17 , 1 12 , 0 15 , 1 18 , 0 2 ,

383,0443,02

634,02

383,0443,02

EI

T E

ES

m m

443,0

02

12,016,006,02

12,014,006,02

18,01,038,0

2

21,02,0105,0

0





TA

Trang 25

i i

i tb

K

K T TA

TA

1

2 2



Coi các khâu thành phần có cùng cấp chính xác:

Ta có: Ti= atb.i

D D

i  0 , 45 3  0 , 001 Theo công thức (18)

(21)

2 2 2 1

2 2

2 1

2 2

2

i tb i

n m i i

i

n m

K

T        

2 2 2 1

.

i i i

n m i

tb

i K

K T a

Trang 26

10/9/2016 51

- Sau khi tính được atbta đem so sánh và chọn abảng gần với atbnhất và xác định

cấp chính xác chung cho từng khâu Sau đó dùng bảng dung sai và lắp ghép trụ

trơn để tra dung sai cho (n-1) khâu và để lại một khâu tính bù trừ sai số

1

2 2 2 2

2

.

bù bù

n m

i i i bù

K

T K T

K T

2

1

bu bu

n m i

i i mi i m

bu

TA

TA E

1

bu bu

n m i

i i mi i m

mbu

TA

TA E

Trang 27

75 , 0

1

 

A

mm A

A

mm A

140 5 50 101

4

5 3 2 1

Xác định sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần

VÍ DỤ 5

Trang 28

10/9/2016 55

Xác định hệ số theo kinh nghiệm

3 , 0 0 0 0 0

4 5 3 2 1

4 , 1 1

4

5 3 2 1

148

52,23,173,04,1256,12,117,24,1

7501

2 2

2 2 2 2

25 , 0 2

35 , 0 1

5

501250

10112101

H A

06,0

125,0

175,0

5 3 2 1

E E E E

Khâu để laị tính là A4=140 mm là khâu giảm

322

3,1

1204

,122502

,13504

,17504

2

2 2

2 2 2 4

0 06 , 0 2 0 125 , 0 0 175 , 0

0,1570

,

0

0 06 , 0 2 0 125 , 0 0 175 , 0

Trang 29

10/9/2016 57

Ứng dụng của phương pháp tính theo xác suất:

- Vì phương pháp này có khả năng tăng dung sai các khâu thành phần mà vẫn

đảm bảo yêu cầu khâu khép kín, do đó tạo điều kiện chế tạo dễ dàng

- Số phế phẩm có thể có nhưng nhỏ Phương pháp này gần với thực tế hơn nên

hay dùng

- Ở phương pháp này các hệ sối, Kiphải được thống kê trên cơ sở khảo sát một

số lớn kích thước của nhiều chi tiết trong loạt gia công Vì vậy phương pháp này

chỉ dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối

Phương pháp sửa chữa khi lắp

+) Khi lắp máy đòi hỏi công nhân có bậc cao vì công việc sửa lắp khó

+) Gây khó khăn cho quá trình lắp máy vì phải cạo sửa

+) Ngoài ra khó định mức thời gian cho công việc này vì có lúc phải cạo sửa nhiều, có lúc ít

- Với phương pháp này, về nguyên tắc nó có thể đạt độ chính xác của khâu khép kín caobao nhiêu tùy ý Tuy nhiên nó cũng tồn tại một số nhược điểm sau:

- Tuy nhiên, phương pháp này cho hiệu quả kinh tế tốt Bởi vì những khó khăn gây ra trongquá trình lắp ráp vẫn ít hơn những yếu tố tích cực mà phương pháp đem lại trong quá trình giacông các chi tiết khác

Trang 30

10/9/2016 59

Sử dụng khi dung sai khâu khép kín yêu quá khắt khe hoặc số khân thành phần quá nhiều

- Trong thực tế, khi sử dụng lắp ghép hình trụ trơn, có trường hợp do đặc tính yêu cầu củamối ghép quá cao, đòi hỏi độ chính xác các khâu thành phần quá cao, gây khó khăn choviệc chế tạo Trong những trường hợp đó để nhận được lắp ghép có đặc tính yêu cầu cao màkhông phải sử dụng những khoảng dung sai tiêu chuẩn đặc biệt, đồng thời để đảm bảo tínhkinh tế chế tạo chi tiết, người ta sử dụng kiểu lắp này

- Bản chất là dung sai của các khâu thành phần do người thiết kế quy định dựa vào điều kiệngia công cụ thể, sao cho với dung sai đó người ta có thể chế tạo hợp lý Lúc đã mở rộngdung sai của các khâu thành phần như vậy cho dễ chế tạo thì yêu cầu khép kín sẽ không đápứng được Muốn cho khâu khép kín nằm trong miền dung sai yêu cầu của nó thì phải tiếnhành sửa chữa một khâu nào đó trong chuỗi gọi là khâu bồi thường

Trang 31

10/9/2016 61

Phương pháp điều chỉnh khi lắp

- Nếu khâu bồi thường là khân mà khi cạo sửa làm giảm kích thước của nó thìchỉ cần xác định giới hạn dưới

- Còn khi cạo sửa làm tăng kích thước của nó thì chỉ cần xác định giới hạn trên

Ví dụ mối lắp then có chiều rậng là 12 mmyêu cầu khe hở trong mối ghép là S=0+0,020

mm Nếu giải theo phương pháp đổi lẫnchức năng hoàn toàn ta có: A1=12+0,010 mm

và A2=12-0,01 mm như vậy rất khó chế tạothen và rãnh then vì dung sai khá nhỏ

VI DỤ 6

Ta dùng phương pháp cạo sửa giả sử chọn A2 ;làmkhâu bối thường và để đễ chế tạo ta quyết địnhdung sai của chúng khá lớn để dễ chế tạo:

TA1=TA2=0,1mm

Bố trí dung sai cho A1 về phía dương so với kíchthước danh nghĩa : A1=12+0,100 Phải xác định vị trícủa A2 Khâu này khi cạo sửa làm giảm kích thướccủa nó và là khâu giảm nên chỉ cần quan tâm đến

EI của nó

Tiêu đề	Chương 4: Chuỗi Kích Thước Và Ghi Kích Thước Trên Bản Vẽ
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Khí
Thể loại	Bài Giảng
Năm xuất bản	2016
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	3,04 MB