Giáo trình dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật trung cấp nghề

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, việc đổi mới chương trình đào tạo nghề trên nhiều cấp độ khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng lao động trong nước và quốc tế là một xu thế phát triển tất yếu của sự nghiệp đào tạo nghề trong nước và thế giới. Song song với việc đổi mới chương trình đào tạo nghề là việc đổi mới và xây dựng giáo trình dạy nghề mới theo đúng với chương trình đào tạo, sát với thực tế lao động sản xuất và phù hợp với phương pháp dạy học tích cực là một nhu cầu cấp thiết trong giai đoạn đào tạo nghề hiện nay. Vì vậy việc biên soạn giáo trình cho các ngành nghề đào tạo nói chung và nghề Hàn nói riêng đảm bảo tính khoa học, sát với thực tế và đúng theo chương trình khung đáp ứng nhu cầu dạy và học của nhà trường trong giai đoạn hiện nay là một nhiệm vụ cấp thiết và quan trọng. Giáo trình cơ kỹ thuật nằm trong số giáo trình viết theo chủ trương của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn nhằm xây dựng bộ giáo trình thống nhất dùng cho các trường cao đẳng và trung học dạy nghề trong cả nước. Cơ sở để biên soạn giáo trình là chương trình khung của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn. CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật. Mã môn học: MH12 Thời gian môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 7 giờ; kiểm tra: 3 giờ) I. Vị trí, tính chất của môn học: Vị trí: Môn học đ¬ược bố trí tr¬ước các mô đun đào tạo nghề. Tính chất: Là môn học cơ sở. II. Mục tiêu môn học: Kiến thức: + Giải thích đúng các ký hiệu, các quy ¬ước về dung sai (sai lệch) trên bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp mối ghép. + Lựa chọn các kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc của mối ghép. Kỹ năng: + Tính toán các sai lệch, dung sai của chi tiết, mối ghép. + Liệt kê đầy đủ các quy ¬ước về vẽ lắp các mối ghép thường dùng trong chế tạo máy. + Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đo thường dùng trong chế tạo máy. + Đo các kích th¬ước trên chi tiết bằng dụng cụ đo phù hợp. + Bảo đảm an toàn, vệ sinh công nghiệp trong quá trình đo lường. + Độc lập, sáng tạo trong quá trình thực hiện công việc đo lường. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác trong công việc. III. Nội dung môn học: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Chương 1. Khái niệm về dung sai lắp ghép Thời gian: 6 giờ 1. Mục tiêu: Hiểu được những kiến thức cơ bản về dung sai lắp ghép, những kiến thức về dung sai kích thước trong gia công cơ khí. Nhận thức được tầm quan trọng của kích thước trên bản vẽ. Tuân thủ các quy định, quy phạm về dung sai lắp ghép. 1.1. Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai 1.1.1. Các loại kích thước Kích thước: là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài(đường kính, chiều dài...) theo đơn vị đo được lựa chọn. Kích thước danh nghĩa: là kích thước được xác định dựa vào chức năng của chi tiết, sau đó qui tròn về phía lớn lên theo dãy kích thước tiêu chuẩn. Hình 1.1 Ví dụ: Từ điều kiện bền của chi tiết trục xe đạp, ta tính được đường kính trục là 11,68 mm. Đối chiếu với dãy kích thước tiêu chuẩn chọn kích thước trục là 12mm. Kích thước 12mm là kích thước danh nghĩa của chi tiết trục xe đạp. Công dụng: kích thước danh nghĩa được dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính các sai lệch giới hạn. Ký hiệu: kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ ký hiệu là DN (hoặc D),chi tiết trục ký hiệu là d¬N (hoặc d). Kích thước thực: là kích thước đo được trực tiếp trên chi tiết bằng những dụng cụ đo, phương pháp đo chính xác nhất mà kỹ thuật đo có thể đạt được. Kích thước thực được ký hiệu: Dt : kích thước thực của chi tiết lỗ dt : kích thước thực của chi tiết trục Ví dụ: Đo trục bằng panme kết quả đo là 24,96mm thì dth = 24,96 mm, với sai số cho phép là 0,01mm (giá trị vạch chia của panme là 0,01 mm) Khi gia công, không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích thước danh nghĩa. Sai lệch giữa kích thước thực và kích thước thiết kế phụ thuộc nhiều yếu tố: độ chính xác của máy, dao, dụng cụ gá lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độ tay nghề của người thợ vv…Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích thước danh nghĩa phụ tuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của các chi tiết. Kích thước giới hạn: Khi gia công bất kỳ một kích thước của chi tiết nào đó, ta cần phải qui định một phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước đó. Phạm vi cho phép ấy được giới hạn bởi hai kích thước qui định gọi là kích thước giới hạn. Như vậy có hai kích thước giới hạn và được ký hiệu như sau: Dmax , dmax : Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trục. Dmin , dmin : Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và của trục.

Hiện nay, việc đổi mới chương trình đào tạo nghề trên nhiều cấp độ khác nhau

để đáp ứng nhu cầu sử dụng lao động trong nước và quốc tế là một xu thế phát triểntất yếu của sự nghiệp đào tạo nghề trong nước và thế giới

Song song với việc đổi mới chương trình đào tạo nghề là việc đổi mới và xâydựng giáo trình dạy nghề mới theo đúng với chương trình đào tạo, sát với thực tế laođộng sản xuất và phù hợp với phương pháp dạy học tích cực là một nhu cầu cấp thiếttrong giai đoạn đào tạo nghề hiện nay Vì vậy việc biên soạn giáo trình cho các ngànhnghề đào tạo nói chung và nghề Hàn nói riêng đảm bảo tính khoa học, sát với thực tế

và đúng theo chương trình khung đáp ứng nhu cầu dạy và học của nhà trường tronggiai đoạn hiện nay là một nhiệm vụ cấp thiết và quan trọng

Giáo trình cơ kỹ thuật nằm trong số giáo trình viết theo chủ trương của BộNông nghiệp và phát triển nông thôn nhằm xây dựng bộ giáo trình thống nhất dùngcho các trường cao đẳng và trung học dạy nghề trong cả nước

Cơ sở để biên soạn giáo trình là chương trình khung của Bộ nông nghiệp vàphát triển nông thôn

MỤC LỤC

Lời nói đầu……… 3

Chương 1 Khái niệm về dung sai lắp ghép 9 1.1 Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai……… 9

1.1.1 Các loại kích thước ………

1.1.2 Kích thước giới hạn………

1.1.3 Dung sai………

1.2 Lắp ghép và các loại lắp ghép……… 13

1.2.1 Khái niệm lắp ghép………

1.2.2 Các loại lắp ghép………

1.3 Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép……… 18

Chương 2 Các loại Lắp ghép 21 2.1 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn……… 21

2.1.1 Hệ thống dung sai lắp ghép cơ bản………

2.1.2 Phạm vi dung sai của chi tiết cơ bản………

2.1.3 Cấp chính xác ………

2.1.4 Dãy các sai lệch cơ bản………

2.1.5 Ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ………

2.2 Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng……… 25

2.2.1 Dung sai lắp ghép ổ lăn………

2.2.2 Dung sai lắp ghép then………

2.2.3 Dung sai lắp ghép then hoa………

2.3 Dung sai truyền động bánh răng……… 30

2.3.1 Các thông số kích thước cơ bản……….

2.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng………

2.3.3 Đánh giá mức chính xác của truyền động bánh răng………

2.3.4 Cấp chính xác chế tạo bánh răng………

2.3.5 Dạng đối tiếp của mặt răng và dung sai độ hở mặt bên của răng………

2.4 Dung sai mối ghép ren……… 36

2.4.1 Dung sai lắp ghép ren hệ mét………

2.4.2 Dung sai lắp ghép ren thang………

Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt 40 3.1 Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt……… 40

3.1.1 Sai lệch hình dạng………

3.1.2 Sai lệch vị trí bề mặt………

3.1.3 Ghi ký hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bản vẽ

3.2 Nhám bề mặt……… 46

3.2.1 Bản chất của nhám bề mặt………

3.2.2 Chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt………

3.3 Chuỗi kích thước……… 48

3.3.1 Khái niệm về chuỗi kích thước ………

3.3.2 Thành phần các khâu trong chuỗi, giải chuỗi kích thước …………

3.3.3 Ghi kích thước cho bản vẽ chi tiết………

Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy………… 54

4.1 Dụng cụ đo có độ chính xác thấp……… 54

4.2 Dụng cụ đo dạng thước cặp……… 54

4.2.1 Thước cặp………

4.2.2 Thước đo chiều sâu và thước đo chiều cao………

4.3 Dụng cụ đo dạng panme……… 59

4.3.1 Panme đo ngoài………

4.3.2 Panme đo trong………

4.3.3 Panme đo sâu………

4.4 Đồng hồ so……… 62

4.4.1 Công dụng ,cấu tạo………

4.4.2 Cách sử dụng ………

4.5 Các dụng cụ đo kiểm khác 65 4.5.1 Calíp………

4.5.2 Căn mẫu………

4.5.3 Dụng cụ đo góc………

Phụ lục………

Tài liệu tham khảo……… 86

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC

Tên môn học: Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật.

Mã môn học: MH12

Thời gian môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài

tập: 7 giờ; kiểm tra: 3 giờ)

+ Tính toán các sai lệch, dung sai của chi tiết, mối ghép

+ Liệt kê đầy đủ các quy ước về vẽ lắp các mối ghép thường dùng trong chế tạo máy.+ Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đothường dùng trong chế tạo máy

+ Đo các kích thước trên chi tiết bằng dụng cụ đo phù hợp

+ Bảo đảm an toàn, vệ sinh công nghiệp trong quá trình đo lường

+ Độc lập, sáng tạo trong quá trình thực hiện công việc đo lường

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, cótinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác trong công việc

III Nội dung môn học:

1 Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:

Số

Thời gian (giờ)

Tổng số

Lý thuyết

Thực hành, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

1 Chương 1: Khái niệm về dung sai

1 Khái niệm về kích thước, sai

lệch, dung sai

1.1 Khái niệm kích thước

1.2 Khái niệm sai lệch

1.3 Khái niệm dung sai

2 Khái niệm lắp ghép và lắp ghép

bề mặt trơn

2.1 Khái niệm lăp ghép

2.2 Khái niệm lăp ghép bề mặt trơn

1 Hệ thống dung sai lắp ghép bề 3 3 0

Kiểm tra

3 Ghi kích thước cho bản vẽ chi tiết

3.1 Các khái niệm cơ bản về kích

thước, chuổi kích thước

3.2 Cách ghi kích thước

3.3 Giải chuổi kích thước

3

4 Chương 4: Các dụng cụ đo lường

Kiểm tra

2.3 Cách đọc kết quả

3 Các dụng cụ đo kiểm khác

3.1 Ca líp

3.2 Dụng cụ đo kiểm đặc biệt: máy

đo siêu âm, X-ray

- Hiểu được những kiến thức cơ bản về dung sai lắp ghép, những kiến thức về dung sai kích thước trong gia công cơ khí.

- Nhận thức được tầm quan trọng của kích thước trên bản vẽ.

- Tuân thủ các quy định, quy phạm về dung sai lắp ghép

1.1 Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai

1.1.1 Các loại kích thước

* Kích thước: là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài(đường kính, chiều

dài ) theo đơn vị đo được lựa chọn

* Kích thước danh nghĩa: là kích thước được xác định dựa vào chức năng của

chi tiết, sau đó qui tròn về phía lớn lên theo dãy kích thước tiêu chuẩn

Hình 1.1

Ví dụ: Từ điều kiện bền của chi tiết trục xe đạp, ta tính được đường kính trục

là 11,68 mm Đối chiếu với dãy kích thước tiêu chuẩn chọn kích thước trục là 12mm.Kích thước 12mm là kích thước danh nghĩa của chi tiết trục xe đạp

Công dụng: kích thước danh nghĩa được dùng để xác định các kích thước giớihạn và tính các sai lệch giới hạn

Ký hiệu: kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ ký hiệu là DN (hoặc D),chi tiếttrục ký hiệu là dN (hoặc d)

* Kích thước thực: là kích thước đo được trực tiếp trên chi tiết bằng những

dụng cụ đo, phương pháp đo chính xác nhất mà kỹ thuật đo có thể đạt được

Kích thước thực được ký hiệu:

Dt : kích thước thực của chi tiết lỗ

dt : kích thước thực của chi tiết trục

Ví dụ: Đo trục bằng panme kết quả đo là 24,96mm thì dth = 24,96 mm, với sai

số cho phép là 0,01mm (giá trị vạch chia của panme là 0,01 mm)

Khi gia công, không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kíchthước danh nghĩa Sai lệch giữa kích thước thực và kích thước thiết kế phụ thuộcnhiều yếu tố: độ chính xác của máy, dao, dụng cụ gá lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độtay nghề của người thợ vv…Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kíchthước danh nghĩa phụ tuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép củacác chi tiết

* Kích thước giới hạn: Khi gia công bất kỳ một kích thước của chi tiết nào đó,

ta cần phải qui định một phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước đó Phạm vicho phép ấy được giới hạn bởi hai kích thước qui định gọi là kích thước giới hạn

Như vậy có hai kích thước giới hạn và được ký hiệu như sau:

Dmax , dmax : Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trục

Dmin , dmin : Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và của trục

Kích thước giới hạn là hai kích thước lớn nhất và nhỏ nhất mà kích thước thựccủa các chi tiết đạt yêu cầu nằm trong phạm vi đó

Phạm vi cho phép phải qui định sao cho chi tiết đạt được tính đổi lẫn vềphương diện kích thước

Như vậy chi tiết đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn điều kiệnsau:

Sai lệch giới hạn gồm: sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới

b/ Sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghiã

Ký hiệu: Sai lệch giới hạn trên của chi tiết lỗ là ES

Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết trục là es

Công thức tính: ES = Dmax - DN (1-1a)

es = dmax – dN (1-1b)

c/ Sai lệch giới hạn dưới là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và

kích thước danh nghĩa.

Ký hiệu: Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết lỗ là EI

Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết trục là ei

Công thức tính: EI = Dmin – DN (1-2a)

ei = dmin – dN (1-2b)

Hình 1.2 Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn và sai lệch giới hạn

 Chú ý:

- Tùy theo tính chất của mối ghép yêu cầu mà kích thước giới hạn có những giá trịkhác nhau Do đó sai lệch giới hạn cũng có giá trị khác nhau

- Sai lệch giới hạn có thể có giá trị dương, bằng không hay giá trị âm

- Ta có thể tính được dung sai của chi tiết như sau:

Dung sai chi tiết trục: Td = dmax - dmin

Bài giải:

Theo công thức (1 – 1b) ta có sai lệch giới hạn trên của trục:

es = dmax – dN = 50,055 – 50 = 0,055mmTheo công thức (1 – 2b) ta có sai lệch giới hạn dưới của trục:

Với chi tiết lỗ là TD

Với chi tiết trục là Td

c/ Công thức tính:

ITD = TD = Dmax - Dmin (1-4a)

ITd = Td = dmax - dmin (1-4b)

Chú ý:

- Kích thước giới hạn lớn nhất bao giờ cũng lớn hơn kích thước giới hạn nhỏnhất Vì thế dung sai bao giờ cũng có giá trị dương (IT >0)

- Trị số dung sai lớn, độ chính xác của chi tiết thấp

- Trị số dung sai nhỏ, độ chính xác của chi tiết cao

Hình 1.3 Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn và dung sai

d/ Một số ví dụ

Ví dụ 1: Một chi tiết có kích thước giới hạn lớn nhất dmax = 35,025 mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 35 mm Tính dung sai của chi tiết đó

Nếu người thợ gia công chi tiết đó đo được kích thước 35,015 mm thì chi tiết

có đạt yêu cầu không?

Bài giải:

Trị số dung sai của chi tiết trục tính theo công thức (1 –4b):

ITd = dmax - dmin = 35,025 – 35 = 0,025mmChi tiết gia công đo được dt = 35,015mm - đây là kích thước thực của chi tiết

Ta biết chi tiết gia công đạt yêu cầu khi thoả mãn điều kiện:

dmin ≤ dt ≤ dmax Ở đây, 35,025 > 35,015 > 35,0Vậy chi tiết đạt yêu cầu về kích thước

Ví dụ 2: Gia công chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 50 mm, kích thướcgiới hạn lớn nhất Dmax = 50,050 mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 50,030

mm Tính dung sai của chi tiết

Nếu người thợ gia công đạt kích thước 50,00mm, chi tiết có đạt yêu cầu không?Dung sai của chi tiết được tính theo công thức (1 – 1a)

ITD = Dmax- Dmin = 50,050 – 50,030 = 0,020mm

Kích thước gia công đạt 50,00mm là kích thước thực Ở đây Dt = 50,00mm <

Dmin = 50,030mm

Vậy chi tiết không đạt yêu cầu về kích thước

Qua hai thí dụ trên ta thấy:

Chi tiết chỉ đạt yêu cầu về kích thước thực của nó nằm trong phạm vi hai kíchthước giới hạn.

Chi tiết đạt yêu cầu gọi là thành phẩm Chi tiết không đạt yêu cầu gọi là thứphẩm nếu còn sửa chữa được (dt > dmax hoặc Dt < Dmin ); gọi là phế phẩm nếu khôngsửa chữa được (dt < dmin ; hoặc Dt > Dmax)

1.2 Lắp ghép và các loại lắp ghép

1.2.1 Khái niệm về lắp ghép

Thường các chi tiết đứng riêng biệt thì không có công dụng gì cả, chỉ khi phốihợp với nhau chúng mới có công dụng Thí dụ: đai ốc vặn vào bulông mới có tác dụngbắt chặt; trục lắp vào ổ trục mới có khả năng quay nhẹ nhàng để truyền lực Sự phốihợp các chi tiết với nhau như đai ốc vặn vào bulông, cổ trục quay trong ổ trục vv…tạothành những mối ghép

Trong các mối ghép có những bề mặt và những kích thước mà dựa theo chúng đểlắp ghép các chi tiết với nhau Thí dụ trong hình 1 – 4: mặt 1 và 2, kích thước d và D.Những bề mặt và những kích thước đó gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắpghép

Bề mặt lắp ghép thường là bề mặt bao bên ngoài và bề mặt bị bao bên trong.Các mặt lắp ghép có thể là mặt trụ (hình 1 – 4a), có thể là mặt phẳng (1 – 4b) Kíchthước bề mặt bao được kí hiệu là D, kích thước bề mặt bị bao là d

- Nếu hiệu số đó có giá trị dương thì lắp ghép có độ hở

- Nếu hiệu số đó có giá trị âm thì lắp ghép có độ đôi

Tiêu chuẩn TCVN 2244 – 77 phân chia ra 3 nhóm lắp ghép: lắp ghép có độ hở,lắp ghép có độ đôi và lắp ghép trung gian Dựa vào đặc tính đó lắp ghép được phânthành ba nhóm: nhóm lắp lỏng, nhóm lắp chặt, nhóm lắp trung gian

1.2.2 Các loại lắp ghép.

a Nhóm lắp lỏng:

Hình 1.5 Sơ đồ biểu diễn nhóm lắp ghép lỏng

Trong nhóm lắp ghép này kích thước bề mặt bao (lỗ) luôn luôn lớn hơn kíchthước bề mặt bị bao ( trục) đảm bảo lắp ghép luôn có độ hở Độ hở trong lắp ghép đặctrưng cho sự tự do dịch chuyển tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép Nếu độ hởcàng lớn thì khả năng tự do dịch chuyển tương đối càng nhiều và ngược lại

Độ hở trong lắp ghép bằng hiệu số giữa kích thước của lỗ và kích thước củatrục Độ hở ký hiệu là S và tính như sau:

Smax = Dmax – dmin = ES – ei (1 – 6a)

- Nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin với chi tiết trục cókích thước giới hạn lớn nhất dmax thì mối ghép có độ hở nhỏ nhất Smin

Smin = Dmin - dmax = EI - es (1-6b)

- Kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết

- Độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của độ hở

Bài giải:

Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ:

Dmax = D + ES = 52+0,03 = 52,03mmKích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ:

Dmin = D + EI = 52 +0 = 52mm

Dung sai của lỗ:

TD = Dmax – Dmin = 52,03-52 = 0,03mmKích thước giới hạn lớn nhất của trục:

dmax = d +es = 52 - 0,03 = 51,97mmKích thước giới hạn nhỏ của trục:

dmin = d+ei = 52 – 0,06 = 51,94mmDung sai của trục:

S

2

03 , 0 09 ,

0 2

Hình 1.6 Sơ đồ biểu diễn nhóm lắp ghép chặt

Trong nhóm lắp ghép chặt, kích thước bề mặt bao (lỗ) luôn nhỏ hơn kíchthước bề mặt bị bao (trục), đảm bảo lắp ghép luôn có độ dôi Độ dôi của lắp ghép đặctrưng cho sự cố định tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép Nếu độ dôi càng lớnthì sự cố định giữa hai chi tiết càng bền chặt và ngược lại

Độ dôi trong lắp ghép bằng hiệu số giữa kích thước của trục và kích thước của lỗ

Độ dôi của lắp ghép ký hiệu là N và được tính:

Nmin = dmin – D max = ei – ES (1-9b)

- Độ dôi trung bình của lắp ghép:

- Độ dôi giới hạn và độ dôi trung bình của kiểu lắp

- Dung sai kích thước lỗ, trục và dung sai độ dôi

009 , 0 05 , 0 2

min max

c Nhóm lắp trung gian:

Hình 1.7 Sơ đồ biểu diễn nhóm lắp ghép trung gian

Lắp ghép trung gian là loại lắp ghép quá độ giữa lắp ghép có độ hở và lắp ghép

có độ dôi Trong lắp ghép này tuỳ theo kích thước thực tế của chi tiết lỗ và chi thiếttrục (kích thước thực tế trong phạm vi dung sai) mà lắp ghép có độ hở hoặc có độdôi

Tương tự như lắp ghép có độ hở hoặc lắp ghép có độ dôi, ta có:

- Độ hở lớn nhất Smax:

Smax = Dmax – dmin = ES – ei (1 – 10a)

- Độ dôi lớn nhất Nmax:

Nmax = dmax – Dmin = es – EI (1-10b)

- Dung sai của lắp ghép trung gian:

Ts= TN = Nmax + Smax = TD + Td (I – 8c)

- Trường hợp trị số Smax > Nmax ta tính độ hở trung bình:

2

max max N

N

Độ hở trung bình hoặc độ dôi trung bình trong các lắp ghép đạt được khi kíchthước của các chi tiết được chế tạo theo các trị số trung bình của dung sai của chúng.Trong thực tế độ hở trung bình và độ dôi trung bình thường xuất hiện nhiều hơn độ

hở và độ dôi giới hạn, bởi vì trong chế tạo, các chi tiết có kích thước gần với kíchthước trung bình có xác suất xuất hiện lớn nhất

- Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước lỗ và trục

- Tính độ hở, độ dôi giới hạn và độ hở hoặc độ dôi trung bình

- Tính dung sai của lắp ghép

Bài giải:

Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ:

Dmax = D + ES = 82 + 0,035 = 82,035mmKích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ:

Dmin = D + EI = 82 + 0 = 82,00mmDung sai của lỗ:

TD = Dmax – Dmin = 82,035 – 82,0 =0,035mmKích thước giới hạn lớn nhất của trục:

dmax = d + es = 82 + 0,045 = 82,045mmKích thước giới hạn nhỏ nhất của trục:

dmin = d + ei = 82 – 0,023 = 81,977mmDung sai của trục:

045 , 0 058 , 0 2

max max

1.3 Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.

Để đơn giản và thuận tiện người ta biểu diễn lắp ghép dưới dạng sơ đồ phân bốmiền dung sai

Sơ đồ lắp ghép là hình biểu diễn vị trí tương quan giữa miền dung sai của lỗ vàmiền dung sai của trục trong mối ghép

*Cách vẽ sơ đồ lắp ghép.

Kẻ một đường thẳng nằm ngang biểu diễn vị trí của đường kích thước danh nghĩa Tại vị trí đó sai lệch của kích thước bằng 0, nên còn gọi là đường không

Trục tung biểu diễn giá trị của sai lệch kích thước theo đơn vị m

Giá trị sai lệch dương đặt trên đường “không”

Giá trị sai lệch âm đặt dưới đường “không”

Miền dung sai kích thước được biểu thị bằng hình chữ nhật có gạch chéo đượcgiới hạn bởi hai sai lệch giới hạn

Ví dụ: Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép có d = D = 40mm Sai lệch

giới hạn của kích thước lỗ là: ES = +25m, EI = 0 Sai lệch giới hạn của kích thước trục là: es = -25m ei = -50m được biểu diễn như hình 1.8

Hình 1.8

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Phân biệt kích thước danh nghĩa, kích thước thực và kích thước giới hạn Tạisao phải quy định kích thước giới hạn của chi tiết Căn cứ vào đâu để đánh giá chi tiếtđạt yêu cầu về kích thước

2 Phân biệt các sai lệch giới hạn, ký hiệu và cách tính các loại sai lệch giới hạn

3 Dung sai là gì? Phân biệt dung sai chi tiết và dung sai của lắp ghép; Cách tínhdung sai

4 Thế nào là lắp ghép? Lắp ghép được chia thành mấy loại, đặc tính của từngloại

Bài tập:

1 Gia công một chi tiết trục có đường kính danh nghĩa d = 25 mm với các kích thướcgiới hạn dmax = 25,1 mm, dmin = 25,015 mm

- Tính các sai lệch và dung sai của trục

- Trục gia công xong có kích thước 25,005 mm, như vậy có dùng được không? Tạisao?

2 Có một lắp ghép trong đó chi tiết lỗ 0 , 03

75 

 , chi tiết trục 0 , 01

01 , 0

75 





- Tính các kích thước giới hạn, dung sai của lỗ và dung sai của trục

- Tính các trị số giới hạn độ dôi, độ hở và dung sai lắp ghép

3 Một lắp ghép theo hệ thống lỗ đường kính danh nghĩa D = 60 mm; dung sai của lỗ

TD = 28 m ; chi tiết trục 0 , 005

030 , 0

60 





- Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục; tính dung sai của trục

- Tính trị số giới hạn độ hở, dung sai độ hở

- Vẽ sơ đồ lắp ghép

4 Một lắp ghép theo hệ thống trục, có đường kính danh nghĩa d = 50 mm; dung saitrục Td = 23 m ; chi tiết lỗ 0 , 035

005 , 0

50 





- Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục; tính dung sai của lỗ

- Tính trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dôi

- Vẽ sơ đồ lắp ghép

5 Có một lắp ghép theo hệ thống lỗ, đường kính danh nghĩa D = 75mm, dung sai của

lỗ TD = 30 m ; dung sai trục Td = 25 m ; độ dôi nhỏ nhất Nmin = 8 m

- Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục

- Tính độ dôi lớn nhất và dung sai của lắp ghép

-Vẽ sơ đồ lắp ghép

Chương 2 Các loại lắp ghép Thời gian: 8giờ

1 Mục tiêu:

- Trình bày được kiến thức cơ bản về dung sai lắp ghép bề mặt trụ trơn,

- Tuân thủ các quy định, quy phạm khi phân loại các loại lắp ghép

2.1 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn.

2.1.1 Hệ thống dung sai lắp ghép cơ bản.

Hệ thống dung sai lắp ghép là tập hợp các qui định về dung sai lắp ghép vàđược thành lập theo một qui luật nhất định

Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam qui định hai hệ cơ bản: hệ thống lỗ và hệ thống trục

- Hệ thống lỗ cơ bản:

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà

vị trí của miền dung sai lỗ là cố định, còn

muốn được các kiểu lắp có đặc tính khác

nhau (lỏng, chặt, trung gian) ta thay đổi vị

trí miền dung sai của trục so với kích

thước danh nghĩa

Sai lệch cơ bản của lỗ cơ bản được

ký hiệu là H và ứng với các sai lệch giới

hạn sau: ES=+TD, EI=0 TD là trị số dung

sai kích thước lỗ cơ bản

Hình 2.1

- Hệ thống trục cơ bản:

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà vị

trí của miền dung sai trục là cố định, còn

muốn được các kiểu lắp có đặc tính khác

nhau (lỏng, chặt, trung gian) ta thay đổi vị trí

miền dung sai của lỗ so với kích thước danh

nghĩa

Sai lệch cơ bản của trục được ký hiệu

là h và ứng với các sai lệch giới hạn sau:

es=0, ei=-Td Td là trị số dung sai kích thước

trục cơ bản

Hình 2.2

2.1.2 Phạm vi dung sai của chi tiết cơ bản.

Việc áp dụng hệ thống dung sai lắp ghép sẽ đáp ứng được yêu cầu về sự hợptác quốc tế, nó đảm bảo được sự thống nhất về dung sai lắp ghép, về công nghệ, vềdụng cụ, đảm bảo tính đổi lẫn…

Hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN được áp dụng cho các bề mặt trơn cókích thước danh nghĩa đến 3150mm

2.1.3 Cấp chính xác:

Dung sai đặc trưng cho độ chính xác về kích thước của chi tiết gia công,

cùng một kích thước nếu dung sai càng bé thì độ chính xác càng cao

Tiêu chuẩn qui định 20 cấp chính xác ký hiệu là IT 01; IT 0; IT 1;… ;IT18 Cấp IT 1  IT 4 sử dụng đối với các kích thước yêu cầu độ chính xác rất caonhư kích thước mẫu chuẩn, kích thước các chi tiết trong dụng cụ đo

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15IT1

6 IT17

Hệ số

2.1.4 Dãy các sai lệch cơ bản:

Sai lệch cơ bản là sai lệch dưới (hoặc

trên) dùng để xác định vị trí của miền dung

sai so với đường không Trong hệ thống

TCVN sai lệch gần với đường không nhất

gọi là sai lệch cơ bản

Để có hàng loạt kiểu lắp thì phải quy Hình 2.3

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí dãy các sai lệch cơ bản của trục và lỗ

định một dãy miền dung sai của trục và miền dung sai của lỗ có vị trí khác nhau, tức

là có sai lệch cơ bản khác nhau

TCVN quy định 28 sai lệch cơ bản của trục ký hiệu bằng chữ thường: a, b, c,

…, z, za, zb, zc Và 28 sai lệch cơ bản của lỗ ký hiệu bằng chữ in hoa: A, B, C, …,

ZA, ZB, ZC

Dãy các sai lệch cơ bản được biểu diễn trên hình vẽ Trị số các sai lệch

cơ bản cho trong bảng 2.4 và 2.5

2.1.5 Ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ.

1 Ghi ký hiệu của miền dung sai:

Qui ước về cách ghi ký hiệu như sau:

- Chữ H ký hiệu cho lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ bản

- Chữ h ký hiệu cho lắp ghép theo hệ thống trục cơ bản

- Sự phối hợp giữa chữ ký hiệu sai lệch cơ bản với số hiệu cấp chính xác tạothành miền dung sai: H6, h7, g8…

- Miền dung sai được ghi sau kích thước danh nghĩa

8 60 , 6 50

20d9 chi tiết trục lắp ghép trong hệ thống lỗ, kích thước danh nghĩa

là 20mm, sai lệch cơ bản của trục là d, cấp chính xác là cấp 9

- TCVN còn qui định ghi ký hiệu lắp ghép trên một dòng

VD:  40 H7/g6 hoặc  40H7- g6

Hình 2.5

2 Ghi trị số của các sai lệch giới hạn:

Cách ghi : ghi kích thước danh nghĩa của chi tiết hoặc lắp ghép, kèm theo dấu

và trị số của các sai lệch giới hạn.Trong đó:

- Sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch dưới ghi ở dưới, con số chỉ sai lệch giới hạn viếttheo cỡ nhỏ hơn Ví dụ: 0 , 065

015 , 0

- Sai lệch phân bố đối xứng thì bên cạnh con số ghi kích thước danh nghĩa ghi dấu

 kèm theo chỉ số sai lệch giới hạn Ví dụ: F15 0.060

- Trên bản vẽ lắp ghép các sai lệch giới hạn cũng ghi ở dạng phân số: tử số ghi trị

số sai lệch của lỗ, mẫu số ghi trị số sai lệch của trục

VD: 0 , 020

040 , 0

021 , 0

Ví dụ:

Hình 2.6

2.2 Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng.

2.2.1 Dung sai lắp ghép ổ lăn

1 Cấp chính xác chế tạo ổ lăn.

Ổ lăn là một bộ phận máy đã được tiêu

chuẩn hoá Đường kính ngoài D của ổ lăn được

lấy phù hợp với trục cơ sở trong hệ thống trục

Đường kính trong d của ổ được lấy phù

hợp với lỗ cơ sở trong hệ thống lỗ Do đó lắp

ghép vòng ngoài với lỗ trục theo hệ thống trục,

vòng trong với ổ trục theo hệ thống lỗ

Không có các miền dung sai riêng dùng

cho lắp ghép ổ lăn mà vẫn dùng các miền dung

sai theo tiêu chuẩn TCVN 2245 – 77 Hình 2.7

-P7N7M7K7Js7; J7H7; H8H9G7F8

5,4,2

n6m5k5js5; j5h5g5

N6M6K6Js6; J6H6G6

2 Lắp ghép ổ lăn.

Khi chọn lắp ghép cho các bề mặt lắp ghép của ổ lăn người ta tính đến trị số vàhướng của tải trọng tác dụng lên ổ, tần số quay, kiểu ổ, nhiệt độ của ổ, điều kiện lắpráp và dạng chịu tải…

Các dạng chịu tải của ổ gồm: tải trọng cục bộ, tải trọng chu kỳ và dao động

- Vòng chịu tải trọng cục bộ nếu nó không quay so với tải trọng hướng tâm, tảitrọng chỉ tác dụng trên một đoạn xác định của đường lăn của vòng Trong trường hợpnày thường dùng lắp ghép có khe hở

- Vòng chịu tải trọng chu kỳ khi tải trọng hướng tâm quay so với nó (hoặcvòng quay so với tải trọng hướng tâm) Trong quá trình quay con lăn truyền tải trọnghướng tâm lên đường lăn lần lượt theo toàn bộ đường tròn Trường hợp này thương

sử dụng lắp ghép có độ dôi

- Vòng chịu tải trọng dao động khi nó đồng thời chịu tải trọng cục bộ và tảitrọng chu kỳ Đặc tính của tải trọng đặt vào vòng được xác định bằng tổng hợp củacác lực này

Trường hợp này thường chọn trong số các lắp ghép khít Miền dung sai nêndùng cho các dạng chịu tải khác nhau của ổ lăn như bảng sau:

Dạng chịu tải của vòng

Các miền dung sai

Của vòng trong với trục Của vòng ngoài với thânhộpCục bộ h5, h6, js5,js6, g6, f6 H6, H7, H8, Js6, Js6,Js7,G7Chu kỳ n6, m6, k6, n5, m5, k5 K7, M7, N7, P7, K6, M6,

N6

* Ký hiệu lắp ghép ổ lăn trên bản vẽ

Khác với lắp ghép hình trụ trơn, lắp ghép

ổ lăn không cần ghi ký hiệu hệ cơ bản, mà chỉ

cần ghi kích thước danh nghĩa và ký hiệu miền

dung sai của các chi tiết lắp với bạc của ổ Ví dụ

trên hình 2.8 ghi ký hiệu:

F90H6: bạc ngoài của ổ lắp với lỗ hộp

theo hệ thống trục - đường kính danh nghĩa là

90mm ; miền dung sai của lỗ là H6

F40h5: bạc trong của ổ lắp với trục theo

hệ thống lỗ, đường kính là 40mm, miền dung sai

2.2.2 Dung sai lắp ghép then

1 Khái niệm mối ghép then.

Then dùng để cố định các chi tiết lắp ghép trên trục như bánh răng, puli, tay quay… để truyền mômen xoắn theo yêu cầu, hoặc dùng để định hướng chính xác khi các chi tiết cần di trượt trên trục Có cách lắp ghép then:

Lắp chặt: Dùng then có độ vát; loại then này truyền được mômen xoắn đồng thời khử được lực chiếu trục.

Lắp lỏng: Dùng then bằng hoặc then bán nguyệt; các then này chỉ truyền đượcmômen xoắn, không khử được lực chiếu trục

2 Dung sai mối ghép then.

TCVN 2261 – 77 qui định dung sai và lắp ghép then bằng, then vát và thenbán nguyệt Trong sản xuất thường gặp nhất là loại then bằng

Trong phần này giới thiệu những qui định về dung sai, lắp ghép then bằng.Hình dạng và kích thước then bằng trên hình 2.9

Hình 2.9. Hình dạng và kích thước then bằng

Kích thước mặt cắt của then và rãnh then trên hình 2.10

Hình 2.10

t: Chiều sâu rãnh then trên trục

t1: Chiều sâu rãnh then trên bạcb: Chiều rộng then và là kích thước lắp ghép của then

Hình 2.11 Sơ đồ các kiểu lắp ghép then

* : dùng cho lắp ghép then dài có l>2d

Khoảng dung sai của chiều rộng then

Khoảng dung sai của chiều rộng rãnh then trên bạc

Khoảng dung sai của chiều rộng rãnh then trên trục

Bảng 2.1: Sai lệch giới hạn của kích thước lắp ghép b của then và rãnh then

Trong sản xuấthàng loạt và hàngkhối

Đối với then dẫnhướng

*Dùng cho lắp ghép then dài

Bảng 2.2: Sai lệch giới hạn của các kích thước không lắp ghép của mối ghép then bằng

Sai lệch giới hạn của các kích thướcTên yếu tố kích thước Chiều cao h Chiều dài

L Chiều sâu rãnh trêntrục t1 hoặc (d - t)*

và trên bạc t2 hoặc(d+t2)

2.2.3 Dung sai và lắp ghép mối ghép then hoa

1 Khái niệm về mối ghép then hoa.

Then đơn giản, dễ chế tạo, nhưng mối ghép then chỉ truyền được mômen xoắn nhỏ, công suất nhỏ Mối ghép then hoa được dùng nhiều trong các máy, vì nó đảm bảo được công suất lớn, truyền lực có chất lượng và có độ bền cao Mối ghép then hoa có các dạng: răng chữ nhật, răng thân khai, răng hình thang, răng tam giác,…, trong đó dạng hình chữ nhật (hình 2.12) được dùng phổ biến nhất

Trong TCVN 2323 – 78 qui định trong mối ghép then hoa

có 3 kích thước chính: đường kính ngoài D; đường kính

trong d; chiều rộng then b

Yêu cầu của mối ghép là hai chi tiết phải đảm bảo độ

đồng tâm cao Để đạt được độ đồng tâm người ta thực hiện

định tâm theo 3 phương pháp:

- Định tâm theo đường kính ngoài D;

- Định tâm theo đường kính trong d;

- Định tâm theo mặt bên của then (kích thước b); Hình 2.12

Trong đó phương pháp định tâm theo đường kính ngoài D được dùng nhiều hơn

vì các chi tiết của mối ghép này chế tạo đơn giản và giá thành hạ hơn

2 Lắp ghép và cấp chính xác của then hoa.

Lắp ghép giữa hai chi tiết của then hoa được thực hiện theo hai trong ba yếutố: D (hoặc d) và b

Theo kích thước D hoặc d để định tâm hai chi tiết với nhau; theo kích thước b

để dẫn hướng chính xác khi bạc then hoa di trượt trên trục đồng thời để truyềnmômen xoắn theo yêu cầu Hình 2.13 biểu diễn các trường hợp định tâm của mốighép then hoa răng chữ nhật

Khi định tâm theo kích thước D thì lắp ghép được thực hiện theo kích thước D

Hình 2.13 Mối ghép then hoa răng chữ nhật

a) Định tâm theo đường kính ngoài b) Định tâm theo đường kính trong c) Định tâm theo theo mặt bên

Dung sai cho các đường kính D và d của bạc và trục then hoa được lấy từ

hệ dung sai cơ bản cho các mối ghép hình trụ trơn (TCVN 2245 - 77) và theo TCVN 2324 –78 qui định một số bậc chính xác và lắp ghép cho các yếu tố then hoa chữ nhật đối với các phương pháp định tâm khác nhau như trong bảng 2.3 sau:

Kích thước không định tâm Phương pháp định tâm TrụcMiền dung saiBạc

* Ký hiệu mối ghép then hoa trên bản vẽ.

Trên bản vẽ mối then hoa được ký hiệu theo trình tự sau:

- Yếu tố định tâm và số then

- Các kích thước danh nghĩa của d, D và b

- Ký hiệu của các miền dung sai hoặc lắp ghép của các đường kính cũng nhưcủa kích thước b được đặt sau các kích thước tương ứng

Ví dụ: ký hiệu của mối ghép then hoa răng chữ nhật và dung sai trong bản vẽlắp ghép và bản vẽ chế tạo

d – 8 x 36

Ký hiệu đó cho biết:

- Mối ghép được định tâm theo đường kính trong d; số then là 8; đường kính d

= 36; D = 40; b = 7;

- Lắp ghép theo đường kính định tâm d là

- Theo kích thước b là

- Lắp ghép của đường kính không định tâm D là

Trong trường hợp này nếu bản vẽ các chi tiết thì sẽ ghi như sau:

-Với bạc then hoa: d - 8 x36 H7 x 40 H12 x 7D9

-Với trục then hoa: d – 8 x 36 e8 x 40 a11 x7 f8

2.3 Dung sai truyền động bánh răng.

2.3.1 Các yếu tố hình học của bánh răng trụ răng thẳng

8

9 7 11

12 40 8

7

f

D x a

H x e H

8

7

e H

12

a H

a Vòng lăn, đường kính dw1 và dw2 – là

hai vòng tròn được tạo ra khi cặp bánh răng

ăn khớp lăn không trượt lên nhau Chúng chỉ

xuất hiện trong bộ truyền lúc làm việc, còn

khi cặp bánh răng đặt riêng rẽ thì không có

khái niệm vầ vòng lăn này;

b Vòng chia, đường kính d1 và d2 – Là

đường kính vòng tròn ăn khớp khi hai bánh

răng ăn khớp với nhau

c Tâm ăn khớp P, là điểm tiếp xúc chung

của hai vòng lăn;

d Bước vòng p t, là khoảng cách giữa hai

cạnh răng cùng phía của hai răng liên tiếp,

được đo theo cung trên vòng chia Nó là chiều

dày răng và chiều rộng rãnh giữa hai răng Hình 2.14

e Vòng đỉnh răng: với đường kính da - là vòng tròng đi qua các đỉnh răng;

f Vòng chân răng: với đường kính df – là vòng tròn đi qua các chân răng;

g Đầu răng: với chiều cao được kí hiệu là ho – là phần răng có khoảng cách giữavòng chia với vòng đỉnh răng;

h Chân răng: với chiều cao được kí hiệu là hf – là phần răng có khoảng cách giữavòng chia với vòng chân răng;

i Chiều cao răng h: là khoảng cách giữa vòng đỉnh răng và vòng chân răng, tức là

d d

2.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng

Truyền động bánh răng cần đảm bảo những yêu cầu chủ yếu sau:

a Đảm bảo mức chính xác động học.

Mức chính xác động học đặc trưng bằng sai số toàn phần của góc quay bánhrăng sau một vòng

b Đảm bảo mức làm việc êm.

Mức làm việc êm đặc trưng bằng một thành phần của sai số góc quay của bánhrăng lặp lại nhiều lần sau một vòng quay

c Đảm bảo mức tiếp xúc của răng.

Tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể của bánh răng mà chọn yêu cầu nào trongcác yêu cầu trên là chủ yếu Rất ít xảy ra trường hợp trong đó các bánh răng trong bộtruyền được chế tạo với độ chính xác như nhau theo cả 3 mức trên

Thí dụ:

- Bánh răng trong các bộ phận phân độ của máy hoặc trong các dụng cụ đolường cần đảm bảo mức chính xác động học cao;

- Bánh răng làm việc ở tốc độ cao cần đảm bảo yêu cầu mức làm việc êm;

- Bánh răng làm việc trong điều kiện cần truyền công suất lớn cần đảm bảoyêu cầu về mức tiếp xúc

d Đảm bảo độ hở mặt bên.

Bất kỳ truyền động bánh răng nào cũng cần độ hở mặt bên giữa các mặt răngphía không làm việc của cặp răng ăn khớp Độ hở đó cần thiết để bôi trơn mặt răng,bồi thường cho sai số do giãn nở nhiệt, do gia công và lắp ráp, tránh hiện tượng kẹtrăng

Như vậy với bất kỳ truyền động bánh răng nào cũng phải có 4 yêu cầu: mứcchính xác động học, mức chính xác làm việc êm, mức chính xác tiếp xúc mặt răng và

độ hở mặt bên Nhưng tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà đưa ra yêu cầu chủ yếu

2.3.3 Đánh giá mức chính xác của truyền động bánh răng

Mức chính xác của truyền động bánh răng được đánh giá thông qua các mứcchính xác yêu cầu của truyền động: mức chính xác động học, mức làm việc êm, mứctiếp xúc mặt răng và mức độ hở mặt bên

1 Đánh giá mức chính xác động học.

Mức chính xác động học được

đánh giá bằng chính sai số động học của

bánh răng kí hiệu là F'ir Sai số động học

của bánh răng là sai số lớn nhất của góc

quay bánh răng sau một vòng quay khi

cho ăn khớp với bánh răng mẫu

+ Độ đảo hướng tâm của bánh răng Frr:

Là độ dao động lớn nhất của khoảng cách

từ trục quay của bánh răng tới một dây cung cố

định của răng (hoặc đáy răng) (hình 2.16) Độ

đảo hướng tâm bằng hai lần độ lệch tâm

Độ đảo hướng tâm của vành răng sinh ra

do tâm lỗ bánh răng không trùng với tâm quay

của bánh răng khi gia công

Hình 2.16 Độ đảo hướng tâm vành răng

+ Độ dao động khoảng pháp tuyến chung Fvwr: Chiều dài pháp tuyến chung làđoạn thẳng nối liền các điểm tiếp xúc A và B của hai prôfin khác tên với hai mặt song

song và tiếp xúc với hai prôfin răng đó, do trong mặt phẳng thẳng góc với trục bánhrăng (hình 2.17).

Hình 2.17 Biểu diễn đại lượng độ dao động khoảng pháp tuyến chung

+ Sai số tích luỹ của

bước răng Fpr: là sai số lớn

nhất về sự phân bố của hai

prôfin răng cùng phía nào

đó.

Sai số tích luỹ của

bước răng sinh ra chủ yếu do

bộ phận chia răng không

+ Sai số prôfin răng ffr: là

khoảng cách giữa hai prôfin lý thuyết

bao prôfin thực trong phạm vi của đoạn

làm việc của prôfin răng bánh răng Sai

số prôfin được xác định trong mặt

phẳng thẳng góc với trục quay của bánh

răng (hình 2.19) Sai số prôfin răng chủ

yếu do độ sai prôfin của răng dao gây

ra

Hình 2.19.

+ Sai lệch bước cơ sở fptr: là hiệu giữa hai bước cơ sở nào đó trên một đường

tròn của bánh răng (hình 2.20)

Sai số bước cơ sở sinh ra do lắp ghép giữa hai trục gá và phôi có độ hở, hoặctâm của trục gá không trùng với tâm quay của máy.

+ Sai lệch bước răng Fpbr: là hiệu giữa hai bước vòng bất kì trên một vòng tròn

3 Đánh giá mức tiếp xúc của răng.

Mức tiếp xúc của răng bằng kích

thước của vết tiếp xúc của các răng đối tiếp

trong truyền động

Vết tiếp xúc được tính theo phần trăm

của chiều dài hoặc chiều cao răng

- Vết tiếp xúc theo chiều dài răng

bằng tỷ số khoảng cách giữa các điểm cực

của vết dính (không kể những chỗ đứt quãng Hình 2.22.

vượt quá trị số trên môđun toàn bộ chiều dài răng)

Vết tiếp xúc theo chiều dài:   100 0

B

c a

- Vết tiếp xúc theo chiều cao răng bằng tỷ số giữa chiều cao trung bình của vếtdính với chiều cao làm việc của răng

Vết tiếp xúc theo chiều cao:  100 0

p

m

h h

Mức chính xác tiếp xúc cũng có thể được đánh giá thông qua các thông số sau:+ Sai số hướng răng Fbr: là khoảng cách giữa hai đường thẳng hoặc đườngxoắn vít của hướng răng danh nghĩa nằm trên mặt trụ đi qua điểm giữa của chiều cao

răng và bao hướng răng thực trên toàn chiều dài

răng Sai số này dùng cho bánh răng thẳng và bánh

răng nghiêng có chiều dày vành răng nhỏ hơn

+ Độ không song song của các trục fx: là độ

không song song của hình chiếu các trục quay của

bánh răng tương tứng với chiều dày răng trên mặt

phẳng lý thuyết chung của các bánh răng (hình

+ Độ xiên của các trục fy là độ không song

song của hình chiếu các trục quay của bánh răng

tương ứng với chiều rộng vành răng trên mặt

phẳng thẳng góc với mặt phẳng lý thuyết và

đường lối các trục của các bánh răng (hình 2.24)

2.3.4 Cấp chính xác chế tạo bánh răng.

TCVN quy định tuỳ theo mức chính xác chế

tạo bánh răng và truyền động, người ta phân ra 12

cấp chính xác từ cấp 1 đến cấp 12 theo mức độ

chính xác giảm dần ở mỗi cấp chính xác, tiêu

chuẩn quy định giá trị dung sai và sai lệch giới hạn Hình 2.24

cho phép của các thông số đánh giá mức chính xác

Cấp chính xác ký hiệu là 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 với độ chính xác giảm dầntheo thứ tự trên Tiêu chuẩn chưa qui định dung sai cho phép ở các cấp chính xác 1,2

2.3.5 Dạng đối tiếp mặt răng và dung sai độ hở mặt bên của răng.

Độ hở giữa các răng của các bánh răng đối tiếp trong truyền động đảm bảo sựquay tự do của một bánh răng khi bánh kia cố định

Khe hở cạnh răng được xác định trong mặt cắt thẳng góc với hướng răng vàmặt phẳnh tiếp xúc với mặt trụ cơ sở (hình 2.25) và hộp chênh lệch nhau khoảng

250C Độ hở cạnh răng nhỏ nhất ký hiệu là jn

Trong 6 dạng đối tiếp thì dạng B là thường dùng nhất Nó đảm bảo độ hở cạnhcần thiết khi nhiệt độ bánh răng

2.4 Dung sai lắp ghép ren

Mối ghép ren được dùng nhiều trong các máy và dụng cụ Chi tiết lắp ghép renđược dùng mối hai chi tiết với nhau, để kẹp chặt, để truyền lực vv… Người ta chiacác loại ren thành hai nhóm :

- Ren kẹp chặt : bao gồm ren hệ mét và hệ anh

- Ren đặc biệt : gồm ren hình thang, ren chữ nhật, ren hình côn …

2.4.1 Dung sai ren hệ mét

a Các yếu tố cơ bản của ren.

Hình 2.27 Các yếu tố cơ bản của ren

Các chi tiết lắp ghép ren cần đảm bảo các tính đổi lẫn cao Để đảm bảo tínhđổi lẫn đó cần phải qui định sai số của các yếu tố tạo thành ren Bởi vì ren được đặctrưng không phải chỉ một yếu tố như hình trụ trơn mà bằng một số yếu tố

- Đường trung bình của ren d2: là đường kính của hình trụ, có đường tâm trùngvới đường tâm ren và bề mặt của nó cắt các vòng ren sao cho chiều rộng của thânren và chiều rộng của rãnh ren bằng nhau

- Đường kính ngoài của ren d: là đường kính của một hình trụ có đường tâmtrung với đường tâm ren và bao lấy đỉnh của ren ngoaì và đáy của ren trong

- Đường kính trong của ren d1: là đường kính của một hình trụ có đường tâmtrùng với đường tâm ren và bao lấy đỉnh của ren ngoài và đáy của ren trong

- Bước ren p: Là khoảng cách giữa hai cạnh ren song song kề nhau, đo theophương song song với trục ren

- Góc prôfin ren a: Là góc tạo thành giữa hai cạnh kề nhau của ren, đo trongmặt phẳng qua trục ren

- Góc nửa prôfin ren a/2: là góc tạo thành giữa một cạnh ren và một đườngthẳng góc hạ từ đỉnh lý thuyết của ren xuống trục ren đo trong mặt phẳng qua trụcren Đo a/2 không những có thể biết được góc a , mà còn biết được cả độ lệch củaren

- 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 h: là khoảng tiếp xúc lớn nhất ở một phía cáccạnh ren đai ốc và bulông đo theo phương thẳng gốc với trục ren

- Góc nâng của ren b: là góc tạo thành bởi tiếp tuyến của đường xoắn ốc vàmặt phẳng thẳng góc với trục của ren:

2

d

s tg



b 

b Dung sai và cấp chính xác của ren ốc

Ren được tập hợp nhiều yếu tố, trong đó có những yếu tố cơ bản liên quan tớitính đổi lẫn 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 đềuảnh hưởng đến tính đổi lẫn của ren Nhưng những sai số đo đều có thể coi như sai sốcủa đường kính trung bình, sửa lại đường kính trung bình là có thể đạt được tính đổilẫn, do đó trong tiêu chuẩn chỉ qui định dung sai đường kính trung bình

Tiêu chuẩn TCVN 2249 –77 và TCVN 2250 – 77 qui định dung sai đường kính trungbình là ký hiệu b - đó là dung sai cho đường kính trung bình biểu kiến; nó gồm ba thànhphần và được tính theo công thức sau:

b = ITd2 + ITfp + ITfa

- ITfp là dung sai lượng bù hướng

tâm của sai số bước ren

- ITfa là dung sai bù hướng tâm

của sai số góc a/2

- ITp là dung sai của bước ren

- ITa/2 là dung sai của góc a/2

Có trường hợp đường kính trung

Hình 2.28 Sơ đồ phân bố dung sai ren hệ mét

b - dung sai đường kính trung bình biểu kiến (b/2 là biểu diễn một phía của đường kính)

c – sai lệch dưới của đường kính trong đai ốc

e – sai lệch dưới của đường kính ngoài bulông

bình của bulông và đai ốc bằng nhau nhưng có sai số bước và sai số góc prôfin thìcũng không lắp được; muốn lắp được phải giảm đường kính trung bình của bulông vàtăng đường kính trung bình của đai ốc để bù sai số bước và sai số góc prôfin Nhưvậy ta đã thay đương kính trung bình của bulông và đai ốc bằng đường kính trungbình mới do sai số bước fp và sai số góc prôfin fa gây ra đường kính trung bình mớinày gọi là đường kính trung bình biểu kiến.

Ta có sơ đồ dung sai của ren như hình vẽ dưới đây (Hình 2.28)

* Cấp chính xác của ren:

TCVN 2249 – 77 qui định các mối ghép ren thường dùng ở các cấp chính xác2,3,4,5,6 Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể mà đai ốc và bulông có thể có những cấpchính xác cao hơn Trị số dung sai được qui định trong những bảng riêng

2.4.2 Dung sai lắp ghép ren thang.

Mối ghép ren hình

thang được sử dụng để

truyền chuyển động tịnh

tiến, ví dụ: vít me, vít bàn

xe dao trong máy tiện, vít

nâng của máy ép… Ren

hình thang có hai loại: ren

hình thang một đầu mối và

ren hình thang nhiều đầu

mối

* Các thông số kích

thước cơ bản của ren:

Prôfin ren và các

thông số kích thước cơ bản

của ren vít và đai ốc được

Hình 2.29 Các thông số kích thước cơ bản của ren vít

và đai ốcquy định theo TCVN 2254 - 77 và được chỉ dẫn trên hình 2.29

* Dung sai lắp ghép ren, sai lệch cơ bản và cấp chính xác chế tạo ren được quyđịnh theo TCVN 4683 và 2255 - 77 và chỉ dẫn trong bảng dưới đây:

Bảng 2.4: Sai lệch cơ bản và cấp chính xác kích thước ren hình thang Dạng ren Đường kính Sai lệch cơ bản (es, EI) Cấp chính xác

Bảng 2.5: Miền dung sai kích thước ren (ren thang một đầu mối)

* Ghi kí hiệu ren trên bản vẽ

Sai lệch và dung sai kích thước chi tiết ren được kí hiệu như sau Ví dụ:

Tr.20  4 - 7H, đối với ren trong (đai ốc)Tr.20  4 - 7e, đối với ren ngoài (vít)trong đó: Tr - ren hình thang, đường kính danh nghĩa dN, bước ren p = 4mm Miềndung sai ren trong là 7H, miền dung sai ren ngoài là 7e Nếu là ren trái thì thêm chữ

LH sau giá trị bước, ví dụ:Tr.20  4LH - 7e

Ren nhiều đầu mối thì kí hiệu cả bước vít lẫn bước ren đặt trong ngoặc

Ví dụ: Tr.20  4(P2) - 8e nghĩa là ren hình thang , đường kính danh nghĩa dN =20mm, bước vít 4 mm, bước ren 2 mm, ren thang 2 đầu mối

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Thế nào là hệ thống lỗ, hệ thống trục? Miền dung sai của các chi tiết cơ sở cóđặc điểm gì?

2 Biểu diễn sơ đồ lắp ghép có thuận lợi gì? Trình bày cách biểu diễn sơ đồ lắpghép Qua sơ đồ lắp ghép ta xác định được những gì về mặt lắp ghép?

3 Hãy nêu những điểm cơ bản của hệ thống dung sai lắp ghép TCVN

4 Có mấy cách ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ Nêu nội dung cụ thểcủa từng cách ghi đó

5 Giải thích các ký hiệu của mối ghép then hoa trên bản vẽ:

8

h

F x h H

8

9 7 11

12

h

D x a H

Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và độ nhám bề mặt Thời gian: 8 giờ

1 Mục tiêu:

- Giải thích được các khái niệm cơ bản về dung sai hình dạng hình học, nhám

bề mặt

- Trình bày được cách ghi kích thước cho bản vẽ chi tiết.

- Tuân thủ các quy định, quy phạm về tính toán sai lệch hình dạng, vị trí

+ Độ phân cạnh: là sai lệch độ tròn khi

prôfin thực có dạng hình nhiều cạnh

Hình 3.3

b. Sai lệch prôfin theo mặt cắt dọc trục:

- Khái niệm: Sai lệch prôfin theo mặt cắt

+ Độ côn: là sai lệch prôfin mặt cắt dọc trục

mà các đường sinh là những đường thẳng

nhưng không song song với nhau

+Độ thắt: là sai lệch prôfin mặt căt dọc, mà

các đường sinh không thẳng và đường kính

giảm từ mép biên đến giữa mặt cắt

+ Độ phình: là sai lệch prôfin mặt căt dọc,

mà các đường sinh không thẳng và đường

kính tăng từ mép biên đến giữa mặt cắt

Khi đánh giá tổng hợp sai lệch hình

dạng bề mặt trụ người ta đưa ra chỉ tiêu “ sai

lệch độ trụ”

Sai lệch độ trụ: là khoảng cách lớn

nhất từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ

áp trong giới hạn của phần chuẩn

2 Sai lệch hình dạng bề mặt phẳng

Với bề mặt phẳng thì sai lệch hình

dạng bao gồm:

Sai lệch độ phẳng: là khoảng cách lớn Hình 3.8 Sai lệch độ trụ

nhất  từ các điểm của bề mặt thực tới mặt phẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn(L) (hình 3.9a)

Sai lệch độ thẳng: là khoảng cách lớn nhất  từ các điểm của prôfin thực đếnđường thẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn (L) (hình 3.9b).

1 Sai lệch về độ song song

Sai lệch về độ song song của mặt

phẳng so với góc vuông, biểu thị bằng đơn

vị dài  trên chiều dài phần chuẩn

Hình 3.11.

3 Sai lệch về độ đồng tâm

Sai lệch về độ đồng tâm đối với

đường tâm bề mặt chuẩn là khoảng cách lớn

nhất  giữa đường tâm của bề mặt quay

được khảo sát và đường tâm của bề mặt

chuẩn, trên chiều dài phần chuẩn

Hình 3.12.